[发明专利]一种高效背钝化层的晶硅太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明属于太阳电池领域，用于可加强P型硅对长波的反射效果，提高太阳电池的短路电流密度，具体涉及一种高效背钝化层的晶硅太阳能电池及其制备方法，包括P型硅，P型硅的背光面由上至下依次设有SiOx钝化层、TiOx减反钝化层、AlOx：H钝化层、SixNy：H减反钝化层、SiOx减反钝化层；解决了现有PERC太阳电池硅片上的氧化铝钝化层对太阳能光长波反射效果一般，既不利于电池对太阳能光长波的利用，也不利于提高太阳电池的短路电流密度的问题。

技术领域

本发明属于太阳电池领域，用于可加强P型硅对太阳能光长波的反射效果，提高太阳电池的短路电流密度，具体涉及一种具有减反功能的高效背钝化层的晶硅太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳电池为光伏电池，是一种可以直接利用太阳光进行发电的半导体器件，因为其绿色环保、且属于可再生能源，因此受到广泛关注。作为清洁高效的能源技术，光伏发电近年来在中国能源结构中的战略地位逐渐提升。太阳电池是一种极具前景的能源提供方式，晶硅太阳电池是目前市场占有率最高的太阳电池。

PERC技术即被钝化发射极背面接触，通过太阳电池被表面钝化技术，降低背表面复合速率，提高太阳电池的短路电流密度和开路电压，从而提升电池的转换效率。该技术已经获得业界的广泛关注，成为高效晶硅太阳电池的主流技术之一。

PERC太阳电池的核心技术是在硅片的背光面制备一钝化层氧化铝薄膜，对硅进行钝化，其主要是场效应钝化和化学钝化控制。其中化学钝化主要是因为不同条件下制备的氧化铝具有不同的氢含量，氢和硅片内部缺陷及晶界处的悬挂键结合，从而减少复合中心，但是氧化铝钝化层制备通常速率很慢，增加成本，同时其对长波反射效果一般，不利于电池对长波的利用，不利于提高太阳电池的短路电流密度。

发明内容

本发明的目的在于，加强P型硅对太阳能光长波的反射效果，并有利于电池对太阳能光长波的利用，提高太阳电池的短路电流密度。

本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：

一种高效背钝化层的晶硅太阳能电池，包括P型硅，P型硅的背光面由上至下依次设有SiOx钝化层、AlOx：H钝化层、SixNy：H减反钝化层、SiOx减反钝化层。

SiOx钝化层与AlOx：H钝化层之间设有TiOx减反钝化层。

TiOx减反钝化层中的x值从为1或2，折射率为1.8～2.5。

SiOx钝化层中的x值从为1或2，折射率为1.4～1.7。

AlOx：H钝化层的厚度为2～50nm。

SixNy：H减反钝化层的厚度为20～150nm。

SiOx减反钝化层的厚度为5～200nm。

SiOx减反钝化层中的x值从为1或2，折射率为1.4～1.7。

一种高效背钝化层的晶硅太阳能电池制备方法，包括以下步骤：

1)首先使用溶胶凝胶法或者PECVD在晶硅太阳能电池上制备SiOx钝化层；

2)然后使用溶胶凝胶法或者PECVD在具有SiOx钝化层的晶硅太阳能电池上制备TiOx减反钝化层，得到复合减反钝化层样品；

3)将制备好的复合减反钝化层样品进行退火处理，温度200℃～500℃，保温时间20min～60min：

4)将P型硅放置在原子沉积腔内，然后通入氮气、氧气、水蒸气和三甲基铝，制备氧含量和氢含量梯度变化为从上到下逐步增加的AlOx：H钝化层；

5)将P型硅放置于退火炉中，在600℃条件下进行热处理，10～15分钟；