[发明专利]一种钝化接触太阳能电池及制备方法

说明书

本发明涉及一种钝化接触的背结太阳能电池及制备方法，包括N型晶体硅基体，前表面从内到外依次为隧穿氧化层、本征多晶硅层、局部掺杂的n+多晶硅区域、钝化减反膜和n+金属电极，所述n+金属电极设置在所述局部掺杂的n+多晶硅区域上；所述N型晶体硅基体的背表面从内到外依次为p+掺杂区域、钝化膜和p+金属电极，所述p+金属电极设置在所述p+掺杂区域上。其有益效果是：N型晶体硅基体前表面采用局部的n+掺杂多晶硅钝化层，相对于整面n+多晶硅层覆盖的背结电池，不仅可以减少多晶硅层对入射光的无效吸收，提升电池的短路电流，并且可以实现前表面的钝化接触，大大降低了电池前表面的复合速率，提升了开路电压和短路电流。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种钝化接触太阳能电池及制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池的表面钝化一直是设计和优化的重中之重。从早期的仅有背电场钝化，到正面氮化硅钝化，再到背面引入诸如氧化硅、氧化铝、氮化硅等介质层的钝化局部开孔接触的PERC/PERL设计。虽然这一结构暂时缓解了背面钝化的问题，但并未根除背面钝化的问题，开孔处的高复合速率依然存在，而且使工艺进一步复杂。PERC以及PERL结构的电池虽然已经拥有相对完善的表面钝化结构，不过将背面的接触范围限制在开孔区域，除了增加了工艺的复杂度外，开孔的过程采用不同的工艺还会对周围的硅材料造成不同程度的损伤，这也额外地增加了金属接触区域的复合。由于开孔限制了载流子的传输路径，使之偏离垂直于接触面的最短路径并拥堵在开口处，增大了填充因子的损失。近几年来，一种既能实现整面钝化，且无需开孔接触的技术成为机构研究的热点，这就是钝化接触(PassivatedContact)技术。

N型背结电池，是在N型衬底硅片下，前表面形成n+掺杂区域，背表面形成p+发射极，前接触电池的受光面(前表面)存在一个n+/n结(前表面场)。但是,它的掺杂浓度和结深无法形成很好的欧姆接触，导致串联电阻增加影响最终的填充因子和转化效率。如何让前表面场可以有效抑制光生载流子在前表面的复合，使得更多的光生载流子到达背面的发射极，是目前背结电池电池转换效率提升的一个巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种局部钝化接触的背结太阳能电池及制备方法。

本发明的提提供的一种局部钝化接触的背结太阳能电池，其技术方案为：

一种钝化接触太阳能电池，包括N型晶体硅基体，其特征在于：所述N型晶体硅基体的前表面从内到外依次为隧穿氧化层、本征多晶硅层、局部掺杂的n+多晶硅区域、钝化减反膜和n+金属电极，所述n+金属电极设置在所述局部掺杂的n+多晶硅区域上；所述N型晶体硅基体的背表面从内到外依次为p+掺杂区域、钝化膜和p+金属电极，所述p+金属电极设置在所述p+掺杂区域上。

本发明还提供了一种钝化接触太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)、分别对N型晶体硅基体的前表面和背表面进行掺杂处理，所述N型晶体硅基体前表面的掺杂处理方式为：在N型晶体硅基体的前表面生长隧穿氧化层，并在隧穿氧化层上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层，然后在本征多晶硅层或本征非晶硅层上，选择性地局部注入磷离子；所述N型晶体硅基体背表面的掺杂处理方式为：采用APCVD的方式沉积硼硅玻璃，或采用离子注入的方式注入硼离子；

(2)、将N型晶体硅基体采用弱碱性溶液进行选择清洗，去除非注入区域的本征多晶硅层或本征非晶硅层，再进行退火处理；退火完成后，在硅片前表面形成局部掺杂的n+多晶硅层，在硅片背表面形成p+掺杂的发射极；

(3)、在N型晶体硅基体的前表面形成钝化减反膜，在N型晶体硅基体的背表面形成钝化膜；

(4)、在N型晶体硅基体的前表面形成与n+掺杂区相欧姆接触接触的n+金属电极，在N型晶体硅基体的背表面形成与p+掺杂区相欧姆接触的p+金属电极，完成太阳能电池的制作。