[发明专利]一种改善异质结太阳能电池性能的方法

说明书

本公开提供了一种快速处理异质结太阳能电池的方法，该异质结太阳能电池使用仅掺杂有n型掺杂剂的硅晶片制造，以改善表面钝化和载流子传输性能，该方法使用以下步骤：提供异质结太阳能电池，该太阳能电池具有n型硅基板和多个金属触点，该n型硅基板仅掺杂n型掺杂剂，浓度大于1×10¹⁴cm^‑3；在200℃至300℃之间的温度下用光照射该太阳能电池的表面部分少于5分钟，所述光具有至少为2kW/m²的强度和一波长，使得所述光被该表面部分吸收并在该太阳能电池中产生电子‑空穴对。照射该太阳能电池的表面部分的步骤使少于0.5kWh/m²的能量转移到该表面部分，并且在光照期间该表面部分的温度以至少10℃/s的速率升高一段时间。

技术领域

本技术涉及改善异质结太阳能电池性能的方法，具体地，本技术涉及改善n型异质结太阳能电池的钝化的方法。

背景技术

异质结太阳能电池通常通过在低温下在晶体和氢化非晶硅层之间形成结来形成。这与常规的太阳能电池相反，在常规的太阳能电池中，发生热扩散以产生极性与晶片的极性相反的掺杂硅区域。

异质结太阳能电池结构利用本征的和掺杂的氢化非晶硅的堆叠以在装置的两个表面上提供优异的表面钝化。为了获得出色的表面钝化效果，这些太阳能电池需要很长的本体寿命，因此，它们是使用长寿命n型晶片制成的，无p型掺杂剂。

在本说明书中，“n型晶片”是指仅掺杂有n型掺杂剂的晶片，而具有仅痕量浓度的p型掺杂剂(浓度小于1×10¹²/cm³)。不存在p型掺杂剂(特别是硼掺杂剂)减少了光诱导的、与硼-氧缺陷有关的降解机制。

异质结太阳能电池的关键挑战之一是，当在高于200℃的温度下退火时，非晶硅层和其上的透明导电氧化物(TCO)层通常会降解。这在文献中有详细的记载。因此，在形成异质结结构之后，应避免在高于200℃的温度下进行退火，以最大程度地减少破坏表面钝化和TCO性能。

这样的低温限制还导致金属触点具有相对较高的电阻，特别是当使用通过例如丝网印刷的技术沉积的浆料时。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种改善n型异质结太阳能电池性能的方法，包括：

提供异质结太阳能电池；所述太阳能电池具有n型硅基板和多个金属触点，所述n型硅基板仅掺杂n型掺杂剂，浓度大于1×10¹⁴cm^-3；

在200℃至300℃之间的温度下用光照射所述太阳能电池的表面部分少于5分钟，所述光具有至少为2kW/m²的强度和一波长，使得所述光被所述表面部分吸收并在所述太阳能电池中产生电子-空穴对；

其中照射所述太阳能电池的表面部分的步骤使少于0.5kWh/m²的能量转移到所述表面部分，并且在光照期间所述表面部分的温度以至少10℃/s的速率升高一段时间。

在一个实施例中，用光照射太阳能电池的表面部分的步骤使得在光照期间该太阳能电池内的过量载流子浓度为至少1×10¹⁶cm^-3。

在一个实施例中，光的波长使得多个金属触点中的吸收高于硅基板中的吸收。

在一个实施例中，该方法还包括改变光照强度以调节装置的温度。

在一个实施例中，照射太阳能电池的表面部分的步骤使得通过使用较高的光照强度将暴露部分迅速加热至预定温度。

在一个实施例中，光照强度高于5kW/m²时间小于6分钟。

在一个实施例中，光照强度高于20kW/m²时间小于90秒。

在一个实施例中，光照强度高于100kW/m²时间小于18秒。