【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池領域，具體涉及一種鈍化接觸結構、多晶硅鈍化接觸電池及制備方法。
技術介紹
1、隧穿氧化層/重摻雜多晶硅鈍化接觸(topcon)電池概念自被提出后就受到廣泛關注，由于topcon電池產能已達到幾百gw，如何進一步針對topcon電池降本提效顯得尤為重要。在提效方面，如何降低重摻雜多晶硅膜層的自由載流子吸收以提升電池的短路電流是當前研發熱點；在降本方面，面對銀漿需求量大且銀漿價格節節攀升的行業態勢，如何降低銀漿耗量刻不容緩，目前通常是直接減少電極柵線的根數或者收窄電極柵線寬度，但是直接減少柵線根數會直接導致電池效率的降低，電極柵線寬度收窄受制于現有電極制備技術而降耗有限，使用“賤”金屬漿料代替銀漿也是一種降低銀漿耗量的方案，“賤”金屬如鋁、銅等價格相比銀便宜，可以有效降低非硅成本；但是實踐發現，“賤”金屬漿料使用后與摻雜多晶硅或者摻雜發射極接觸存在金屬復合大、接觸電阻大等問題，導致目前產業化topcon電池基本還是100％使用銀漿。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服現有技術中的一個或多個不足，提供一種改進的鈍化接觸結構，該鈍化接觸結構能夠在提升短路電流、降低金屬復合、改善界面接觸進而提高電池效率的同時可以實現“賤”金屬對銀材料的替代、減少銀漿耗量進而降低電池成本，實現兼顧降本增效的功能。
2、本專利技術同時提供了一種上述鈍化接觸結構的制備方法。
3、本專利技術同時提供了一種多晶硅鈍化接觸電池的制備方法及其制成的多晶硅鈍化接觸電池，
4、為達到上述目的，本專利技術采用的一種技術方案是：一種鈍化接觸結構，所述鈍化接觸結構包括：
5、具有背表面的硅片，所述背表面包括第一區域和第二區域；
6、在所述第一區域中，沿著垂直于所述第一區域的方向依次設置有第一隧穿介質層、第一磷摻雜多晶硅層、介質緩沖層、主背面細柵電極；
7、在所述第二區域中，沿著垂直于所述第二區域的方向依次設置有第二隧穿介質層、第二磷摻雜多晶硅層和主背面鈍化層；
8、其中，所述第一隧穿介質層的厚度不為零，且大于或者等于所述第二隧穿介質層的厚度；所述第一磷摻雜多晶硅層的厚度大于所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度；
9、所述第二隧穿介質層的厚度、所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度獨立地為零或者大于零；
10、所述介質緩沖層為金屬化合物形成的方阻在2000ω/sq以上的膜層，所述介質緩沖層的寬度小于所述背表面的寬度。
11、根據本專利技術的一些優選方面，所述介質緩沖層的厚度為10-100nm。
12、根據本專利技術的一些具體方面，所述介質緩沖層的寬度為100-400μm。
13、在本專利技術的一些實施方式中，所述介質緩沖層的方阻為2000-15000ω/sq。
14、根據本專利技術的一些優選方面，所述金屬化合物為選自mlx中的一種或多種的組合，其中，m為選自ti、li、ta、mg、hf、sc、w、mo和v中的一種或多種的組合，l為選自o、c和n中的一種或多種的組合，x為l的配位數。
15、進一步地，x為1或2。
16、在本專利技術的一些實施方式中，所述金屬化合物為選自tiox、taox、mgox中的一種或多種的組合。
17、根據本專利技術的一些優選方面，所述鈍化接觸結構還包括副背面鈍化層，所述副背面鈍化層設置在所述第一磷摻雜多晶硅層的表面的外周側且中間形成孔洞，所述介質緩沖層具有部分穿過所述孔洞與所述第一磷摻雜多晶硅層相接觸，所述接觸為直接接觸或間接接觸。
18、根據本專利技術的一些優選方面，所述副背面鈍化層與所述主背面鈍化層一體成型。
19、根據本專利技術的一些優選方面，所述副背面鈍化層的正投影位于所述介質緩沖層的上部的正投影的區域內，且所述介質緩沖層的上部的正投影與所述主背面鈍化層的正投影之間存在部分重疊。
20、根據本專利技術的一些優選方面，所述鈍化接觸結構還包括金屬硅化合物層，所述金屬硅化合物層位于所述第一磷摻雜多晶硅層與所述介質緩沖層之間，所述金屬硅化合物層的材質為z與si形成的合金，z為選自ti、li、ta、mg、hf、sc、w、mo和v中的一種或多種的組合。
21、根據本專利技術的一些優選方面，所述金屬硅化合物層中的金屬與所述介質緩沖層中的所述金屬化合物的金屬相同。
22、在本專利技術的一些實施方式中，所述主背面細柵電極中的金屬材質為鋁和/或銅。
23、根據本專利技術的一些優選方面，所述鈍化接觸結構還包括副背面細柵電極，所述副背面細柵電極與所述主背面細柵電極共同構成覆蓋所述第一區域和所述第二區域的90％以上區域的整面電極。進一步地，所述副背面細柵電極中的金屬材質為鋁和/或銅。
24、更進一步地，所述主背面細柵電極、所述副背面細柵電極一體成型。
25、在本專利技術的一些實施方式中，所述第一磷摻雜多晶硅層的厚度為100-200nm，所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度為0-60nm。
26、在本專利技術的一些實施方式中，所述第一隧穿介質層的厚度為1-3nm，所述第二隧穿介質層的厚度為0或者1-3nm，且當所述第二隧穿介質層的厚度為0時，所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度為0。
27、本專利技術提供的又一技術方案：一種鈍化接觸結構的制備方法，該制備方法包括：
28、提供一具有背表面的硅片，所述背表面包括第一區域和第二區域；
29、在所述背表面上依次設置隧穿氧化層和磷摻雜多晶硅層；然后將所述磷摻雜多晶硅層的位于所述第二區域的部分結構減薄，或者，將所述隧穿氧化層、所述磷摻雜多晶硅層各自位于所述第二區域的部分結構去除；
30、在所述背表面上設置背面鈍化層，然后將所述背面鈍化層的位于所述第一區域的部分結構全部或者局部去除，裸露出所述磷摻雜多晶硅層的位于所述第一區域的部分表面；
31、在所述背表面上設置至少與裸露出的所述磷摻雜多晶硅層的所述部分表面相接觸的金屬膜層，在有氧環境中進行加熱處理；在所述加熱處理后，所述金屬膜層轉變為金屬氧化物構成的方阻在2000ω/sq以上的介質緩沖層，或者，所述金屬膜層的部分轉變為金屬氧化物構成的方阻在2000ω/sq以上的介質緩沖層，其余部分與其接觸的所述磷摻雜多晶硅層中的硅反應生成金屬硅化合物并形成金屬硅化合物層；
32、至少在所述介質緩沖層上設置背面細柵電極。
33、根據本專利技術的一些優選方面，所述加熱處理的溫度為600-1000℃，處理時間為1-10min。
34、本專利技術提供的又一技術方案：一種上述所述的鈍化接觸結構的制備方法制成的鈍化接觸結構。
35、本專利技術提供的又一技術方案：一種多晶硅鈍化接觸電池，該多晶硅鈍化接觸電池包括上述所述的鈍化接觸結構。
36、本專利技術提供的又一技術方案：一種多本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構包括：
2.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述介質緩沖層的厚度為10-100nm；和/或，所述介質緩沖層的寬度為100-400μm；和/或，所述介質緩沖層的方阻為2000-15000Ω/sq。
3.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述金屬化合物為選自MLx中的一種或多種的組合，其中，M為選自Ti、Li、Ta、Mg、Hf、Sc、W、Mo和V中的一種或多種的組合，L為選自O、C和N中的一種或多種的組合，x為L的配位數。
4.根據權利要求3所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述金屬化合物為選自TiOx、TaOx、MgOx中的一種或多種的組合。
5.根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構還包括副背面鈍化層，所述副背面鈍化層設置在所述第一磷摻雜多晶硅層的表面的外周側且中間形成孔洞，所述介質緩沖層具有部分穿過所述孔洞與所述第一磷摻雜多晶硅層相接觸，所述接觸為直接接觸或間接接觸。
6.根據權利要求5所述的鈍化接觸結
7.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構還包括金屬硅化合物層，所述金屬硅化合物層位于所述第一磷摻雜多晶硅層與所述介質緩沖層之間，所述金屬硅化合物層的材質為Z與Si形成的合金，Z為選自Ti、Li、Ta、Mg、Hf、Sc、W、Mo和V中的一種或多種的組合。
8.根據權利要求7所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述金屬硅化合物層中的金屬與所述介質緩沖層中的所述金屬化合物的金屬相同。
9.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述主背面細柵電極中的金屬材質為鋁和/或銅；和/或，所述鈍化接觸結構還包括副背面細柵電極，所述副背面細柵電極與所述主背面細柵電極共同構成覆蓋所述第一區域和所述第二區域的90％以上區域的整面電極。
10.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述第一磷摻雜多晶硅層的厚度為100-200nm，所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度為0-60nm；和/或，所述第一隧穿介質層的厚度為1-3nm，所述第二隧穿介質層的厚度為0或者1-3nm，且當所述第二隧穿介質層的厚度為0時，所述第二磷摻雜多晶硅層的厚度為0。
11.一種鈍化接觸結構的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：
12.根據權利要求11所述的鈍化接觸結構的制備方法，其特征在于，所述加熱處理的溫度為600-1000℃，處理時間為1-10min。
13.一種多晶硅鈍化接觸電池，其特征在于，該多晶硅鈍化接觸電池包括權利要求1-10中任一項權利要求所述的鈍化接觸結構。
14.一種多晶硅鈍化接觸電池的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：
15.根據權利要求14所述的多晶硅鈍化接觸電池的制備方法，其特征在于，所述的工序(3)中，當在所述背表面的90％以上的區域中設置所述背面細柵電極時，先印刷背面銀材質的連接基點，然后設置包圍所述連接基點和/或與所述連接基點具有部分搭接的所述背面細柵電極。
...【技術特征摘要】
1.一種鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構包括：
2.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述介質緩沖層的厚度為10-100nm；和/或，所述介質緩沖層的寬度為100-400μm；和/或，所述介質緩沖層的方阻為2000-15000ω/sq。
3.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述金屬化合物為選自mlx中的一種或多種的組合，其中，m為選自ti、li、ta、mg、hf、sc、w、mo和v中的一種或多種的組合，l為選自o、c和n中的一種或多種的組合，x為l的配位數。
4.根據權利要求3所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述金屬化合物為選自tiox、taox、mgox中的一種或多種的組合。
5.根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構還包括副背面鈍化層，所述副背面鈍化層設置在所述第一磷摻雜多晶硅層的表面的外周側且中間形成孔洞，所述介質緩沖層具有部分穿過所述孔洞與所述第一磷摻雜多晶硅層相接觸，所述接觸為直接接觸或間接接觸。
6.根據權利要求5所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述副背面鈍化層與所述主背面鈍化層一體成型；和/或，所述副背面鈍化層的正投影位于所述介質緩沖層的上部的正投影的區域內，且所述介質緩沖層的上部的正投影與所述主背面鈍化層的正投影之間存在部分重疊。
7.根據權利要求1所述的鈍化接觸結構，其特征在于，所述鈍化接觸結構還包括金屬硅化合物層，所述金屬硅化合物層位于所述第一磷摻雜多晶硅層與所述介質緩沖層之間，所述金屬硅化合物層的材質為z與si形成的合金，z為選自ti、li、ta、mg、hf、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：全成，沈東東，杜哲仁，季根華，童衛紅，王旺，
申請(專利權)人：江蘇林洋太陽能有限公司，
類型：發明
國別省市：
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