本發(fā)明實施例涉及太陽能電池,尤其涉及一種太陽能電池及其制備方法。
背景技術(shù):
1、近年來,隨著光伏技術(shù)的迅速發(fā)展,對太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的要求也不斷提高。其中,背接觸(back?contact,bc)晶硅太陽能電池作為一種高效的光伏電池,成為當前研究的熱點。
2、在bc電池的結(jié)構(gòu)中,背面p區(qū)和n區(qū)的鈍化水平對電池的性能起著關(guān)鍵作用?,F(xiàn)有技術(shù)中,通過在電池表面形成一層超薄的隧穿氧化層和一層摻雜多晶硅層,以能夠有效改善電池表面的鈍化性能,進而提高電池的開路電壓和短路電流,提升太陽能電池的整體性能。
3、然而,在對太陽能電池中的多晶硅層進行擴散摻雜時,超薄的隧穿氧化層容易被摻雜劑破壞而影響鈍化結(jié)構(gòu),同時,在太陽能電池中燒結(jié)電極時,燒結(jié)的電極容易穿透超薄的隧穿氧化層,導致隧穿氧化層被破壞,使得電池表面的鈍化效果急劇下降。因此,如何確保太陽能電池表面鈍化接觸結(jié)構(gòu)的完整性,成為當前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種太陽能電池及其制備方法,以能夠確保太陽能電池表面鈍化接觸結(jié)構(gòu)的完整性,從而提升太陽能電池的性能。
2、本發(fā)明第一方面提供了一種太陽能電池,太陽能電池包括:
3、硅基襯底,包括相對的正面和背面;所述背面包括第一區(qū)、第二區(qū)、以及位于所述第一區(qū)與所述第二區(qū)之間的隔離區(qū);
4、分別位于所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu);所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)的類型相反;
5、所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括至少一個第一半導體結(jié)構(gòu)和位于所述第一半導體結(jié)構(gòu)遠離所述硅基襯底一側(cè)的至少一個第二半導體結(jié)構(gòu);所述第一半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第一遂穿氧化層和第一多晶硅層;所述第二半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第二遂穿氧化層和第二多晶硅層;所述第二遂穿氧化層為多孔結(jié)構(gòu);所述多孔結(jié)構(gòu)中包括間隔設(shè)置多個孔洞;
6、第一電極,與所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸;
7、第二電極,與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸。
8、可選地,所述第一遂穿氧化層和所述第二遂穿氧化層中至少一者的厚度t1的取值范圍為:1nm≤t1≤3nm。
9、可選地,所述第一多晶硅層和所述第二多晶硅層中至少一者的厚度t2的取值范圍為:50nm≤t2≤400nm。
10、可選地,所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括至少一個第三半導體結(jié)構(gòu);所述第三半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第三遂穿氧化層和第三多晶硅層;
11、所述第三半導體結(jié)構(gòu)位于所述第二半導體結(jié)構(gòu)背離所述硅基襯底的一側(cè),和/或,所述第三半導體結(jié)構(gòu)位于相鄰兩個所述第二半導體結(jié)構(gòu)之間。
12、可選地,所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括至少一個第四半導體結(jié)構(gòu);所述第四半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第四遂穿氧化層和第四多晶硅層。
13、可選地,所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括位于所述第四半導體結(jié)構(gòu)遠離所述硅基襯底一側(cè)的至少一個第五半導體結(jié)構(gòu);
14、所述第五半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第五遂穿氧化層和第五多晶硅層;所述第五遂穿氧化層為所述多孔結(jié)構(gòu)。
15、可選地,所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括至少一個第六半導體結(jié)構(gòu);所述第六半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第六遂穿氧化層和第六多晶硅層;
16、所述第六半導體結(jié)構(gòu)位于所述第五半導體結(jié)構(gòu)背離所述硅基襯底的一側(cè),和/或,所述第六半導體結(jié)構(gòu)位于相鄰兩個所述第五半導體結(jié)構(gòu)之間。
17、可選地,所述孔洞的尺寸w的取值范圍為:0.05μm≤w≤5μm。
18、可選地,所述多孔結(jié)構(gòu)中,相鄰兩個所述孔洞之間的間距l(xiāng)的取值范圍為:0.1μm≤l≤100μm。
19、可選地,太陽能電池還包括:
20、層疊設(shè)置的鈍化層和減反射層,覆蓋所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)、所述隔離區(qū)、所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)和所述正面。
21、本發(fā)明第二方面提供了一種太陽能電池,太陽能電池包括:
22、硅基襯底,包括相對的正面和背面;所述背面包括第一區(qū)、第二區(qū)、以及位于所述第一區(qū)與所述第二區(qū)之間的隔離區(qū);
23、分別位于所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu);所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)的類型相反;
24、所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括第一多晶硅層;所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述第一多晶硅層內(nèi)的至少一層第二遂穿氧化層;所述第二遂穿氧化層為多孔結(jié)構(gòu);所述多孔結(jié)構(gòu)中包括間隔設(shè)置多個孔洞;
25、第一電極,與所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸;
26、第二電極,與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸。
27、可選地,所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括第四多晶硅層;
28、所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述第四多晶硅層內(nèi)的至少一層第五遂穿氧化層;所述第五遂穿氧化層為所述多孔結(jié)構(gòu)。
29、本發(fā)明第三方面提供了一種太陽能電池的制備方法,太陽能電池的制備方法包括:
30、提供硅基襯底;所述硅基襯底包括相對的正面和背面;所述背面包括第一區(qū)、第二區(qū)、以及位于所述第一區(qū)與所述第二區(qū)之間的隔離區(qū);
31、分別在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)形成半導體結(jié)構(gòu);所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)的類型相反;所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括至少一個第一半導體結(jié)構(gòu)和位于所述第一半導體結(jié)構(gòu)遠離所述硅基襯底一側(cè)的至少一個第二半導體結(jié)構(gòu);所述第一半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第一遂穿氧化層和第一多晶硅層;所述第二半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第二遂穿氧化層和第二多晶硅層;所述第二遂穿氧化層為多孔結(jié)構(gòu);所述多孔結(jié)構(gòu)中包括間隔設(shè)置多個孔洞;
32、形成與所述第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸的第一電極,以及與所述第二區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸的第二電極。
33、本發(fā)明提供的技術(shù)方案,通過在硅基襯底的背面設(shè)置第一區(qū)、第二區(qū)以及位于第一區(qū)和第二區(qū)之間的隔離區(qū),以采用隔離區(qū)使第一區(qū)和第二區(qū)相互隔離,防止第一區(qū)和第二區(qū)之間發(fā)生短路;同時,通過在第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)中設(shè)置至少一個第一半導體結(jié)構(gòu),且第一半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第一遂穿氧化層和第一多晶硅層,以能夠通過第一遂穿氧化層選擇性透過相應(yīng)的載流子,減少電子和空穴的復(fù)合損失,有助于提高太陽能電池開路電壓和短路電流,從而提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率;此外,第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)還包括至少一個第一半導體結(jié)構(gòu)和位于第一半導體結(jié)構(gòu)背離硅基襯底一側(cè)的至少一個第二半導體結(jié)構(gòu),第二半導體結(jié)構(gòu)包括層疊設(shè)置的第二遂穿氧化層和第二多晶硅層,通過使第二半導體結(jié)構(gòu)的第二遂穿氧化層為多孔結(jié)構(gòu),使得多孔結(jié)構(gòu)的孔洞處可以具有較小的勢壘,減少第二半導體結(jié)構(gòu)對載流子的阻擋,減少載流子的電阻以使第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)中第一遂穿氧化層的載流子能夠到達第一電極處,從而有利于提高太陽能電池的性能和效率;通過在第一區(qū)中設(shè)置至少一個第二半導體結(jié)構(gòu),以使形成的與第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)接觸的第一電極不易穿透至與硅基襯底接觸的第一遂穿氧化層,并且由于第一區(qū)的半導體結(jié)構(gòu)包括多層多晶硅層和多層遂穿氧化層,使得多層遂穿氧化層的外層氧化層阻止了摻雜劑對最底層氧化層的破壞,能較完整保持鈍化接觸的結(jié)構(gòu),從而提升了電池的鈍化性能和開路電壓,確保了太陽能電池表面鈍化接觸結(jié)構(gòu)的完整性,提升了太陽能電池的性能和穩(wěn)定性。
34、應(yīng)當理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。