[发明专利]晶硅太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种晶硅太阳能电池及其制作方法。

背景技术

在太阳能电池研究中，如何增加太阳光的入射量及在硅基片中的传输距离是重要的方向之一，在常规P型太阳能晶硅电池工艺中，大部分对光学性能的优化都集中于电池的正面，其中一种方案为降低硅片表面的反射率和增加表面的钝化效果。目前商业化太阳能电池也对硅片的背面进行了适当改进，比如如图1所示，采用PECVD方式在硅基片1背面沉积一层氮化硅薄膜结构2，因为该氮化硅中富含H⁺键又用SiNX:H表示，该氮化硅可以起到降低反射率和增加钝化效果的作用。同时，SiNX:H含有正电荷，能够将扩散层中的少数载流子空穴推向PN结方向，具有很好的场钝化效果。

但是，高折射率的氮化硅层虽然反射率较低，但是对光的吸收较为严重，现有技术很难平衡高折射率与光吸收率之间的关系，进而难以进一步提高电池的光吸收率。

发明内容

本发明旨在提供一种晶硅太阳能电池及其制作方法，以解决现有技术中晶硅太阳能电池光吸收率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种晶硅太阳能电池，晶硅太阳能电池包括硅基片和设置在硅基片背面的氮化硅膜结构，氮化硅膜结构包括至少两层氮化硅膜，且上述至少两层氮化硅膜的折射率沿远离硅基片的方向依次减小。

进一步地，上述各氮化硅膜的折射率在1.85～2.7之间，优选1.95～2.31，氮化硅膜结构的厚度为80～100nm。

进一步地，上述氮化硅膜结构包括依次远离硅基片的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、第三氮化硅膜和第四氮化硅膜，第一氮化硅膜的折射率为n₁，第二氮化硅膜的折射率为n₂，第三氮化硅膜的折射率为n₃，第四氮化硅膜的折射率为n₄，且n₁＞n₂＞n₃＞n₄。

进一步地，上述第一氮化硅膜的折射率n₁为2.29～2.33，第二氮化硅膜的折射率n₂为2.09～2.20，第三氮化硅膜的折射率n₃为1.98～2.02，第四氮化硅膜的折射率n₄为1.92～1.98。

进一步地，上述第一氮化硅膜的折射率n₁为2.31，第二氮化硅膜的折射率n₂为2.12，第三氮化硅膜的折射率n₃为2.01，第四氮化硅膜的折射率n₄为1.95。

根据本发明的另一方面，提供了一种晶硅太阳能电池的制作方法，包括对硅基片进行表面制绒、扩散制结、刻蚀、沉积减反射膜、沉积氮化硅膜结构、印刷电极和烧结的步骤，沉积氮化硅膜结构的过程包括：至少两次向硅基片的背表面通入反应气体，形成折射率不同的至少两层氮化硅膜，且反应气体中SiH₄和NH₃的流量比按照通入顺序依次减小。

进一步地，上述反应气体中SiH₄和NH₃流量比在1:02～1:8之间，优选1:1～1:6，沉积氮化硅膜结构的过程持续30～40min。

进一步地，上述沉积氮化硅膜结构的过程包括：步骤S1，向硅基片的背表面通入第一反应气体，形成第一氮化硅膜，第一反应气体中SiH₄和NH₃的流量比为α；步骤S2，向第一氮化硅膜的表面通入第二反应气体，形成第二氮化硅膜，第二反应气体中SiH₄和NH₃的流量比为β；步骤S3，向第二氮化硅膜的表面通入第三反应气体，形成第三氮化硅膜，第一反应气体中SiH₄和NH₃的流量比为γ；步骤S4，向第三氮化硅膜的表面通入第四反应气体，第四氮化硅膜，第一反应气体中SiH₄和NH₃的流量比为θ，且α＞β＞γ＞θ。