[发明专利]一种太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明以不同的实施例提供了一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

为了减小太阳能电池的背面触点上的复合损耗，除了发射极之外，还可以钝化背面，例如以PERC太阳能电池(passivated emitter and rear cell，钝化发射极和背面电池)的形式。视硼含量和氧含量而定地，包括硼和氧的基于p型硅的PERC太阳能电池的性能由于光照比它们的初始(相对)性能损失0％至10％以上。这种性能降低被称为“光致衰减”(light induced degradation-LID)。为了避免光致衰减，通常优选采用高欧姆硅晶圆，其包含较少的硼。此外，还尝试减小基材的含氧量。然而，通过应用高欧姆硅不足以优化太阳能电池的某些电气特性，例如串联电阻。

另一方面，在太阳能电池制造结束时通过高温曝光可以在附加的工艺步骤中使得由于光致衰减而导致的性能降低永久地惰性化(deactivated)，参见文献“Investigations on the Long Time Behaviour of the Metastable Boron-Oxygen Complex in Crystalline Silicon”(Progress in Photovoltaic:Research Application,2008；16:135-140,A.Herguth,G.Schubert,M.Kaes和G.Hahn)；并且参见文献“Light induced degradation and regeneration of high efficiency Cz PERC cells with varying base resistivity”(F.Wolny,T.Weber,M.Müller,G.Fischer,in Energy Procedia 38(2013)523-530)。这些永久惰性化也称为再生。

发明内容

在不同实施例中提供了一种太阳能电池及其制造方法，由此，在太阳能模块中，例如在基于PERC太阳能电池的太阳能模块中，在无需启用和增加附加工艺步骤的情况下能够实现光致衰减的光致永久惰性化。

在不同实施例中提供了一种太阳能电池。所述太阳能电池可以具有：所述太阳能电池的阴影侧上的第一介质层；以及所述第一介质层上的第二介质层；其中，所述第二介质层包括氢，并且所述第二介质层中的氢含量被测量，使得第二介质层得到小于2.0的折射率。

显然，太阳能电池的基材没有变化，但是后来对太阳能电池结构中即电池制造工艺中的光致衰减起到了作用。

在一种构造方式中，第二介质层可以包括氮化硅，所述氮化硅的层厚在大约50nm至大约200nm的范围内，例如在大约100nm至大约150nm的范围内。

在另一种构造方式中，太阳能电池可以被构造成PERC太阳能电池(passivated emitter and rear cell-PERC)。

在一种构造方式中，太阳能模块可以包括多个上述太阳能电池。太阳能电池可以在太阳能模块中例如以串联和/或并联的方式电气互连。

在另一种构造方式中，太阳能电池模块可以进一步包括封装，其中，所述封装被构造成使得氢嵌入太阳能电池中。

在另一种构造方式中，所述封装可以包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。

在不同实施例中提供了一种太阳能电池的制造方法。所述方法可以包括：通过添加气体硅烷和一氧化二氮(N₂O)在所述太阳能电池的阴影侧上沉积第一介质层；随后通过添加气体硅烷和氨气在所述第一介质层上沉积第二介质层，其中，氨气的体积流率比硅烷的体积流率大至少10倍，例如比硅烷的体积流率大15倍。

在本方法的一种构造方式中，第二介质层可以沉积为氮化硅层，所述氮化硅层的层厚在大约50nm至大约200nm的范围内，例如在大约100nm至大约150nm的范围内。

在另一种构造方式中，太阳能电池可以被构造为PERC太阳能电池。

在另一种构造方式中，所述方法可以进一步包括在大约500℃至大约1000℃下，例如在大约600℃至大约900℃下，例如在大约700℃至大约800℃下，加热所述第一介质层和/或所述第二介质层持续大约1秒至大约10秒的时间段。

附图说明

在附图中示出本发明的示例性实施例并且下面对它们进行更详细的描述。

图1示出根据不同示例性实施例的太阳能电池的示意性剖视图；

图2A、2B示出与通过改变SiN折射率再生的时间曲线变化有关的图示；