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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光伏,尤其涉及一種背接觸電池及其制造方法。
技術介紹
1、太陽能電池是一種能夠將太陽的光能轉化為電能的裝置。具體的,在太陽能電池處于工作狀態下,太陽光照在太陽能電池的半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結內建電場的作用下,光生空穴流向p區,光生電子流向n區,接通電路后就能夠產生電流。其中,正電極和負電極都處于電池的背面的太陽能電池為背接觸電池。與雙面接觸太陽能電池相比,該背接觸電池的正面沒有金屬電極的遮擋,使得背接觸電池的向光面一側具有更高的光線利用率,因此背接觸電池具有更高的短路電流和光電轉換效率,是目前實現高效晶體硅電池的技術方向之一。
2、但是,現有的背接觸電池中n區的鈍化效果較差,不利于提高背接觸電池的轉換效率。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種背接觸電池及其制造方法,以利于提高電池對應n型摻雜多晶硅層的n區的鈍化效果,使n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層均具有良好的鈍化效果,進而使得半導體基底分別對應n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的部分均具有較低的載流子復合速率,提高背接觸電池的轉換效率。
2、為了實現上述目的,第一方面,本申請提供了一種背接觸電池,該背接觸電池包括:半導體基底、以及位于半導體基底的同一面上的n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層。n型摻雜多晶硅層的至少部分區域和p型摻雜多晶硅層的至少部分區域相互間隔設置。其中,n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值大于p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值,和/
3、p型摻雜多晶硅層和n型摻雜多晶硅層中的一者可以與半導體基底形成高低結,另一者可以與半導體基底形成pn結。基于此,在太陽能電池處于工作狀態,半導體基底在吸收光子后,可以形成新的空穴-電子對。在上述pn結和高低結的內建電場的作用下,光生空穴流向p型摻雜多晶硅層,光生電子流向n型摻雜多晶硅層,接通電路后就能夠產生電流。基于此,可以理解的是,p型摻雜多晶硅層和n型摻雜多晶硅層對半導體基底的鈍化效果分別與自身的摻雜濃度、晶化程度和厚度等因素相關。而n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層中所摻雜的摻雜元素的種類不同。并且,因n型摻雜劑磷原子的尺寸相對較大,故其對應的摻雜方式為替位擴散;p型摻雜劑硼原子的尺寸相對較小,故其對應的摻雜方式為間隙擴散。同時,因替位擴散方式是雜質原子取代半導體原子的位置進行擴散,故導致在形成n型摻雜多晶硅層時容易在其膜層內產生較多缺陷(相對于p型摻雜多晶硅層來說)。通過調整n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的晶化程度,使得n型摻雜多晶硅層具有更高的晶化程度,降低n型摻雜多晶硅層中晶界數量,且使n型摻雜多晶硅層中不同晶粒分布更加有序和規則,降低n型摻雜多晶硅層中具有的缺陷數量。
4、此外,n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值的差異、二者對應的拉曼峰歸一化強度值和二者對應的拉曼峰半高峰寬度值的差異來自于二者中摻雜元素的摻雜濃度和晶化程度。在一定范圍內,n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的拉曼峰面積值、二者對應的拉曼峰歸一化強度值和二者對應的拉曼峰半高峰寬度值均分別與摻雜元素濃度和晶化程度呈正比。基于此,通過調整上述兩個膜層的拉曼峰面積值、拉曼峰歸一化強度值和拉曼峰半高峰寬度值中的至少一者的大小關系,對n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的晶化程度和摻雜濃度進行調控,設置n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值、拉曼峰歸一化強度值和拉曼峰半高峰寬度值中的至少一者分別對應大于p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值、拉曼峰歸一化強度值和拉曼峰半高峰寬度值,降低n型摻雜多晶硅層在制造過程中替位摻雜導致的內部缺陷,確保背接觸電池中n型摻雜多晶硅層具有較低的缺陷數量,且提高n型摻雜多晶硅層的場鈍化效果,使n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層均具有良好的鈍化效果,進而使得半導體基底分別對應n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的部分均具有較低的載流子復合速率,提高背接觸電池的轉換效率。
5、作為一種可能的實現方案,n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值和p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值之間的比值大于等于1.1:1、且小于等于2.1:1。
6、n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值和p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值之間的比值在上述范圍內,利于防止因該比值較小使得n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值過小而導致n型摻雜多晶硅層的晶化程度較低和摻雜濃度較小,確保n型摻雜多晶硅層內具有較少的缺陷和較強的場鈍化效應。另外,還可以防止因該比值較大而導致n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值過大和/或p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值過小,降低制造n型摻雜多晶硅層的工藝難度,并且確保n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層分別對半導體基底具有良好的鈍化效果,進一步降低半導體基底分別對應n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層的部分的載流子復合速率。
7、作為一種可能的實現方案,n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值和p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值之間的差值大于等于0.1、且小于等于0.4。該情況下的有益效果的應用原理可以參考前文所述的n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值和p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰面積值之間的比值大于等于1.1:1、且小于等于2.1:1的有益效果的應用原理,此處不再贅述。
8、作為一種可能的實現方案,n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值大于等于3cm-1、且小于等于15cm-1。
9、n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值的大小在一定程度上可以反映n型摻雜多晶硅層的晶體質量。n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值與n型摻雜多晶硅層的晶化程度、摻雜濃度和缺陷數量有關。基于此,當n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值在上述范圍內,可以防止因n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值過小而導致n型摻雜多晶硅層的晶化程度過低、以及缺陷數量較多,進一步使得n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層均具有良好的鈍化效果。另外,還可以防止因n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值過大而導致制造n型摻雜多晶硅層的工作難度較高,提高背接觸電池的良率。
10、作為一種可能的實現方案,p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值大于等于1cm-1、且小于等于11cm-1。
11、p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值在上述范圍內,利于防止因p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值過小而導致自身的晶化程度過低和摻雜濃度過小,確保p型摻雜多晶硅層具有較低的膜層缺陷和較強的場鈍化效應。另外,還可以防止因p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值過大而導致p型摻雜多晶硅層的晶化程度過高和摻雜濃度過大,降低制造p型摻雜多晶硅層的工藝難度的同時,還可以防止為制造高晶化程度和高摻雜濃度的p型摻雜多晶硅層使得制造本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種背接觸電池,其特征在于,包括:半導體基底、以及位于所述半導體基底的同一面上的N型摻雜多晶硅層和P型摻雜多晶硅層;
2.根據權利要求1所述的背接觸電池,其特征在于,所述N型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值和所述P型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值之間的差值大于等于0.1、且小于等于0.4;
3.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述N型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值大于等于0.75、且小于1;
4.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述N型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值大于等于3cm-1、且小于等于15cm-1;
5.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述背接觸電池還包括第一隧穿層和第二隧穿層;所述第一隧穿層至少位于所述N型摻雜多晶硅層和所述半導體基底之間;所述第二隧穿層位于所述P型摻雜多晶硅層和所述半導體基底之間;
6.根據權利要求5所述的背接觸電池,其特征在于,所述第二隧穿層和所述第一隧穿層的厚度比值大于等于1.01、且小于等于3。
7.
8.根據權利要求7所述的背接觸電池,其特征在于,所述N型摻雜多晶硅層或所述P型摻雜多晶硅層中,所述多層摻雜多晶硅層包括第一摻雜多晶硅層和第二摻雜多晶硅層;所述第二摻雜多晶硅層位于所述第一摻雜多晶硅層背離所述半導體基底的一側;
9.根據權利要求7所述的背接觸電池,其特征在于,所述N型摻雜多晶硅層或所述P型摻雜多晶硅層中,所述多層摻雜多晶硅層包括第一摻雜多晶硅層和第二摻雜多晶硅層;所述第二摻雜多晶硅層位于所述第一摻雜多晶硅層背離所述半導體基底的一側;
10.一種背接觸電池的制造方法,其特征在于,包括:
11.根據權利要求10所述的背接觸電池的制造方法,其特征在于,在所述半導體基底上形成所述N型摻雜多晶硅層和/或所述P型摻雜多晶硅層,包括:
12.根據權利要求11所述的背接觸電池的制造方法,其特征在于,在所述半導體基底上依次形成層疊設置的所述多層摻雜多晶硅層,包括:
...【技術特征摘要】
1.一種背接觸電池,其特征在于,包括:半導體基底、以及位于所述半導體基底的同一面上的n型摻雜多晶硅層和p型摻雜多晶硅層;
2.根據權利要求1所述的背接觸電池,其特征在于,所述n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值和所述p型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值之間的差值大于等于0.1、且小于等于0.4;
3.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰歸一化強度值大于等于0.75、且小于1;
4.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述n型摻雜多晶硅層對應的拉曼峰半高峰寬度值大于等于3cm-1、且小于等于15cm-1;
5.根據權利要求1或2所述的背接觸電池,其特征在于,所述背接觸電池還包括第一隧穿層和第二隧穿層;所述第一隧穿層至少位于所述n型摻雜多晶硅層和所述半導體基底之間;所述第二隧穿層位于所述p型摻雜多晶硅層和所述半導體基底之間;
6.根據權利要求5所述的背接觸電池,其特征在于,所述第二隧穿層和所述第一隧穿層的厚度比值大于等于1.01、且小于等于3。
...
【專利技術屬性】
技術研發人員:楊亞娣,亢磊,李大偉,趙贊良,平飛林,
申請(專利權)人:西安隆基樂葉光伏科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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