本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，尤其涉及一種前表面采用層疊隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能電池又稱為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽(yáng)能電池只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic，縮寫為PV)，簡(jiǎn)稱光伏。太陽(yáng)能電池的工作原理就是，太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，光生空穴流向p區(qū)，光生電子流向n區(qū)，接通電路后就產(chǎn)生電流。

隨著全社會(huì)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，太陽(yáng)能電池作為一種可以直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝備，越來(lái)越得到人們的關(guān)注，同樣的太陽(yáng)能電池的種類的也越來(lái)越多。太陽(yáng)能電池就是利用PN結(jié)的光伏效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)換為電能的，傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池發(fā)射極作在電池的前表面，在電池的前面和背面都有電極，入射的光子激發(fā)出電子空穴對(duì)，電子空穴對(duì)被位于電池前表面的PN結(jié)分離開來(lái)，通過(guò)電極引出到外電路。

相比于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池，新型的背結(jié)背接觸電池具有取得更高轉(zhuǎn)換效率的潛能，逐漸成為產(chǎn)業(yè)化高效電池的主要研發(fā)方向。背結(jié)背接觸電池，又名背接觸指交叉(interdigitated back contact，IBC)太陽(yáng)能電池(簡(jiǎn)稱IBC電池)，這種電池將發(fā)射極和背場(chǎng)全部作在了電池的背面，減小了遮光損失，而且由于電極作在了電池的背表面，不用再考慮遮光，所以電極可以做的很寬，這大大減小了串聯(lián)電阻，這些特性都可以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。但是背結(jié)背接觸電池也面臨一些問(wèn)題，那就是對(duì)襯底的質(zhì)量以及電池前表面的鈍化質(zhì)量要求比較高，因?yàn)楣馍d流子主要在電池的前表面附近產(chǎn)生，如果前表面鈍化效果不好或者襯底的壽命比較低，那么光生載流子就很難在復(fù)合之前到達(dá)電池背面被電極導(dǎo)出。

雖然在現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，特別是sunpower等公司生產(chǎn)的背結(jié)背接觸電池，采用高質(zhì)量的單晶硅作為襯底，其少子壽命一般要大于1ms，從而大大減少了載流子在襯底中的復(fù)合。然而當(dāng)襯底少子壽命提高了之后，電池前表面的復(fù)合就顯現(xiàn)出來(lái)了。一般鈍化前表面的方法有化學(xué)鈍化和場(chǎng)鈍化，場(chǎng)鈍化主要是采用擴(kuò)散的方式在前表面形成一個(gè)和襯底摻雜類型一樣的高摻雜區(qū)?；瘜W(xué)鈍化就是在襯底的表面生長(zhǎng)一層介質(zhì)層，從而減少表面懸掛鍵。但是上述方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本比較高，而且效果也不是很理想。

因此，如何找到一種更合適的背結(jié)背接觸電池，能夠具有較好的電池效率，同時(shí)在技術(shù)方案簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，已成為領(lǐng)域內(nèi)諸多一線研發(fā)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，特別是一種前表面采用層疊隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，本發(fā)明提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的前表面形成了層疊隧穿鈍化層，能夠具有較高的電池效率，而且技術(shù)方案簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，包括：

基片；

復(fù)合在所述基片前表面的絕緣介質(zhì)層；

復(fù)合在所述絕緣介質(zhì)層上的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層；

復(fù)合在所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層上的減反射層；

所述基片前表面、所述絕緣介質(zhì)層、所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和所述減反射層具有陷光結(jié)構(gòu)；

復(fù)合在所述基片背表面的復(fù)合層；

復(fù)合在所述復(fù)合層表面的電極。

優(yōu)選的，所述基片背表面的復(fù)合層包括P型摻雜區(qū)、N型摻雜區(qū)、背面鈍化層；

所述電極包括正電極和負(fù)電極。

優(yōu)選的，所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)相鄰交替復(fù)合在所述基片背表面，和/或所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)相隔交替刻蝕在所述基片背表面；

所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)之間的相隔處為基片，所述基片的表面復(fù)合有背面鈍化層；

所述P型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述正電極，所述P型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層；

所述N型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述負(fù)電極，所述N型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層。

優(yōu)選的，所述基片背表面具有溝道，所述溝道的底面復(fù)合有N型摻雜區(qū)，所述溝道的側(cè)面復(fù)合有背面鈍化層；

所述N型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述負(fù)電極，所述N型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層；

所述基片背表面的其余部分復(fù)合有P型摻雜區(qū)；

所述P型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述正電極，所述P型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層。

優(yōu)選的，所述減反射層的材質(zhì)為透光材料，包括氮化硅、ITO、氧化硅和氧化鈦中的一種或多種；

所述減反射層的厚度為10～100nm；

所述背面鈍化層包括氧化硅層、氮化硅層和碳化硅層中的一種或多種；

所述背面鈍化層的厚度為10～100nm。

優(yōu)選的，所述基片的材質(zhì)包括硅材料；

所述硅材料包括單晶硅、多晶硅和硅薄膜中的一種或多種；

所述基片的厚度為100～300μm。

優(yōu)選的，所述基片的材質(zhì)包括摻雜的硅材料；

所述摻雜的硅材料為硼、磷、鎵和砷中的一種或多種摻雜的硅材料；

所述基片的摻雜類型為N型或P型，且所述基片的摻雜類型與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型相同。

優(yōu)選的，所述基片的摻雜類型與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型同為N型時(shí)，所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度的條件為：

使得摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)高于所述基片的費(fèi)米能級(jí)；

所述基片的摻雜類型與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型同為P型時(shí)，所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度的條件為：

使得摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)低于所述基片的費(fèi)米能級(jí)。

優(yōu)選的，所述絕緣介質(zhì)層的材質(zhì)為絕緣材料；

所述絕緣材料包括氧化硅、氧化鋁和氮化硅中的一種或多種；

所述絕緣介質(zhì)層的厚度為0.2～50nm。

優(yōu)選的，所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的材質(zhì)為硼、磷、鎵和砷中的一種或多種摻雜的半導(dǎo)體材料；

所述半導(dǎo)體材料包括多晶硅、微晶硅和非晶硅中的一種或多種；

所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的厚度為2nm～1μm。

本發(fā)明提供了一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，包括，基片；復(fù)合在所述基片前表面的絕緣介質(zhì)層；復(fù)合在所述絕緣介質(zhì)層上的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層；復(fù)合在所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層上的減反射層；復(fù)合在所述基片背表面的復(fù)合層；復(fù)合在所述復(fù)合層表面的電極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有工藝中對(duì)襯底的質(zhì)量以及電池前表面的鈍化質(zhì)量要求比較高的局限，提出了一種前表面采用層疊隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，該背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的前表面形成了層疊隧穿鈍化層，能夠具有較高的電池效率，而且技術(shù)方案簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和絕緣介質(zhì)層的疊層結(jié)構(gòu)，在前表面同時(shí)提供場(chǎng)鈍化和化學(xué)鈍化的作用，避免了傳統(tǒng)工藝中采用擴(kuò)散摻雜的方法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)鈍化之后再生長(zhǎng)鈍化層實(shí)現(xiàn)化學(xué)鈍化的工藝，簡(jiǎn)化了工藝，降低了生產(chǎn)成本。而且相比于傳統(tǒng)的前表面鈍化工藝，可以使前表面的復(fù)合進(jìn)一步降低，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，開路電壓為678mV，短路電流密度為42.1mA/cm²，填充因子為84％，效率為23.97％。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供的前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的I-V特性曲線。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的限制。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其來(lái)源沒(méi)有特別限制，在市場(chǎng)上購(gòu)買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其純度沒(méi)有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純或太陽(yáng)能電池制備領(lǐng)域常規(guī)的純度要求。

本發(fā)明所有原料，其牌號(hào)和簡(jiǎn)稱均屬于本領(lǐng)域常規(guī)牌號(hào)和簡(jiǎn)稱，每個(gè)牌號(hào)和簡(jiǎn)稱在其相關(guān)用途的領(lǐng)域內(nèi)均是清楚明確的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)牌號(hào)、簡(jiǎn)稱以及相應(yīng)的用途，能夠從市售中購(gòu)買得到或常規(guī)方法制備得到。

本發(fā)明提供了一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，包括：

基片；

復(fù)合在所述基片前表面的絕緣介質(zhì)層；

復(fù)合在所述絕緣介質(zhì)層上的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層；

復(fù)合在所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層上的減反射層；

所述基片前表面、所述絕緣介質(zhì)層、所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和所述減反射層具有陷光結(jié)構(gòu)；

復(fù)合在所述基片背表面的復(fù)合層；

復(fù)合在所述復(fù)合層表面的電極。

本發(fā)明對(duì)所述背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的定義和概念沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池(IBC電池)的定義和概念即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述基片沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的基片或襯底即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的材質(zhì)優(yōu)選包括硅材料或摻雜的硅材料。

本發(fā)明所述基片的材質(zhì)為摻雜的硅材料時(shí)，對(duì)所述基片的摻雜類型沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的基片的摻雜類型即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的摻雜類型優(yōu)選為N型或P型，且所述基片的摻雜類型優(yōu)選與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型相同。

本發(fā)明對(duì)所述基片的摻雜濃度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片或襯底的摻雜濃度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的摻雜濃度優(yōu)選小于摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的導(dǎo)電濃度。

本發(fā)明對(duì)所述硅材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片用硅材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述硅材料優(yōu)選包括單晶硅、多晶硅和硅薄膜中的一種或多種，更優(yōu)選為單晶硅、多晶硅或硅薄膜。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜的硅材料的摻雜材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片常用摻雜材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜的材料優(yōu)選包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種，更優(yōu)選為硼、磷、鎵或砷。

本發(fā)明對(duì)所述基片的性能參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的基片常規(guī)性能參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的少子壽命優(yōu)選大于等于500μs，更優(yōu)選大于等于800μs，最優(yōu)選大于等于1000μs；所述基片的電阻率優(yōu)選為1～10Ω·cm，更優(yōu)選為3～8Ω·cm，最優(yōu)選為4～7Ω·cm。

本發(fā)明對(duì)所述基片的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的基片常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的厚度優(yōu)選為100～300μm，更優(yōu)選為120～280μm，最優(yōu)選為150～250μm。

本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合的方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的常規(guī)復(fù)合方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述復(fù)合優(yōu)選為摻雜、沉積、蒸鍍、氧化、涂覆、溶膠凝膠和刻蝕中的一種或多種，更優(yōu)選為生長(zhǎng)、摻雜、沉積、蒸鍍、氧化、涂覆、溶膠凝膠或刻蝕。

本發(fā)明對(duì)所述基片前表面的定義沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片前表面的定義即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的前表面，即是指基片的受光面方向或是太陽(yáng)電池的受光面的方向的表面；所述基片的背表面，即是指基片的背光面方向或是太陽(yáng)電池的背光面的方向的表面。

本發(fā)明對(duì)所述基片前表面的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片前表面的結(jié)構(gòu)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片的前表面具有陷光結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選為具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中的電池基片可以為單晶硅、多晶硅、硅薄膜等，厚度應(yīng)在100μm到300μm之間。電池基片的前表面(進(jìn)光面)有相應(yīng)的陷光結(jié)構(gòu)，后續(xù)的絕緣介質(zhì)層、摻雜的半導(dǎo)體層、減反射層都作在了陷光結(jié)構(gòu)之上，該陷光結(jié)構(gòu)可以利用堿溶液腐蝕硅片的表面獲得，腐蝕溶液可以為NaOH溶液，也可以為TMAH溶液，陷光結(jié)構(gòu)可以為正立的金字塔結(jié)構(gòu)也可以為倒立的金字塔結(jié)構(gòu)，這和腐蝕的硅表面的晶向有關(guān)，也可以為納米柱，其作用主要是減少光的反射。

本發(fā)明所述背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池包括復(fù)合在所述基片前表面的絕緣介質(zhì)層。本發(fā)明對(duì)所述絕緣介質(zhì)層沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的絕緣介質(zhì)層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述絕緣介質(zhì)層的材質(zhì)優(yōu)選為絕緣材料。

本發(fā)明對(duì)所述絕緣介質(zhì)層的絕緣材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的絕緣材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述絕緣介質(zhì)層的絕緣材料優(yōu)選包括氧化硅、氧化鋁和氮化硅中的一種或多種，更優(yōu)選為包括氧化硅、氧化鋁或氮化硅。

本發(fā)明對(duì)所述絕緣介質(zhì)層的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的絕緣介質(zhì)層常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述絕緣介質(zhì)層的厚度優(yōu)選為0.2～50nm，更優(yōu)選為1.0～40nm，更優(yōu)選為5～30nm，最優(yōu)選為10～20nm。

在本發(fā)明中，絕緣介質(zhì)層位于摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和電池基片之間，可以為任何絕緣材料，如氧化硅、氧化鋁等，但是由于這層絕緣介質(zhì)材料主要是起化學(xué)鈍化的作用，對(duì)電池基片的前表面進(jìn)行化學(xué)鈍化，所以材料需要盡可能的減少界面的界面態(tài)。形成該絕緣介質(zhì)層的方法包括濕法氧化、熱氧化、化學(xué)氣相沉積、原子層沉積(ALD)等。該絕緣介質(zhì)層的厚度應(yīng)該在0.2nm到50nm之間。

本發(fā)明所述背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池包括復(fù)合在所述絕緣介質(zhì)層上的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的摻雜半導(dǎo)體層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層，即摻雜半導(dǎo)體層，優(yōu)選為摻雜的半導(dǎo)體材料。本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型優(yōu)選為N型或P型，且所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型優(yōu)選與所述基片的摻雜類型相同。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度優(yōu)選為10¹⁵～10²⁰cm^-3，更優(yōu)選為10¹⁶～10¹⁹cm^-3，最優(yōu)選為10¹⁷～10¹⁸cm^-3。

特別的，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度，還優(yōu)選滿足以下條件：

所述基片的摻雜類型與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型同為N型時(shí)，所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度的條件為：

使得摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)高于所述基片的費(fèi)米能級(jí)；

所述基片的摻雜類型與所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜類型同為P型時(shí)，所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜濃度的條件為：

使得摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)低于所述基片的費(fèi)米能級(jí)。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的摻雜材質(zhì)優(yōu)選包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種，更優(yōu)選為硼、磷、鎵或砷，最優(yōu)選為硼或磷。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的半導(dǎo)體材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的半導(dǎo)體材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的半導(dǎo)體材料優(yōu)選包括單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅和硅薄膜中的一種或多種，更優(yōu)選為單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅或硅薄膜，最優(yōu)選為多晶硅、微晶硅或非晶硅。

本發(fā)明對(duì)所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選為2nm～1μm，更優(yōu)選為20nm～0.5μm，更優(yōu)選為0.05～0.4μm，最優(yōu)選為0.1～0.3μm。

本發(fā)明中摻雜的半導(dǎo)體層可以為任何經(jīng)過(guò)摻雜的半導(dǎo)體層，如多晶硅、微晶硅、非晶硅等。該摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層位于緊挨絕緣介質(zhì)層的上面，緊挨減反射層的下面，其摻雜類型以及摻雜濃度取決于(基片)襯底的摻雜類型和摻雜濃度，摻雜的半導(dǎo)體層的摻雜類型和襯底的摻雜類型一致，摻雜濃度比襯底的摻雜濃度大。摻雜濃度通常優(yōu)選在10¹⁵cm^-3到10²⁰cm^-3之間。從能帶的角度來(lái)看，當(dāng)摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和襯底為N型摻雜，則摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)比襯底的費(fèi)米能級(jí)高；當(dāng)摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和襯底為P型摻雜，則摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的費(fèi)米能級(jí)比襯底的費(fèi)米能級(jí)低。這是為了實(shí)現(xiàn)一種場(chǎng)鈍化的效果。該半導(dǎo)體層可以采用化學(xué)氣相沉積方法生長(zhǎng)，在生長(zhǎng)的同時(shí)完成摻雜，也可以采用等離子體化學(xué)氣相沉積工藝以及后期熱處理的方式制備，其厚度應(yīng)該控制在2nm到1μm之間。

本發(fā)明所述背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池包括復(fù)合在所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層上的減反射層。

本發(fā)明對(duì)所述減反射層沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的減反射層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述減反射層優(yōu)選為具有減反射作用膜層，優(yōu)選為透光材料，其材質(zhì)具體更優(yōu)選包括氮化硅、ITO、氧化硅和氧化鈦中的一種或多種，更優(yōu)選為氮化硅、ITO、氧化硅或氧化鈦，最優(yōu)選為氮化硅或氧化鈦。

本發(fā)明對(duì)所述減反射層的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的減反射層常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述減反射層的厚度優(yōu)選為10～100nm，更優(yōu)選為30～80nm，最優(yōu)選為50～60nm。

本發(fā)明提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池最前表面是一層減反射層，即減反射層設(shè)置在了電池進(jìn)光面的最外面，減反射層可以采用氮化硅、氧化硅、ITO等任何透光材料，構(gòu)成的薄膜層，其制備工藝可以為真空鍍膜，化學(xué)氣相沉積、溶膠凝膠法等工藝，其主要作用就是減少太陽(yáng)光的反射，而且厚度經(jīng)過(guò)優(yōu)選可以極大程度地減小光的反射。

本發(fā)明對(duì)所述基片前表面依次復(fù)合的絕緣介質(zhì)層、摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和減反射層的整體結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片前表面的復(fù)合層的整體結(jié)構(gòu)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片前表面、所述絕緣介質(zhì)層、所述摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和所述減反射層具有陷光結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選為具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述基片前表面與所述基片前表面的絕緣介質(zhì)層、摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和減反射層具有相同的陷光結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中，前表面的陷光結(jié)構(gòu)是通過(guò)各向異性腐蝕硅表面的方法制備的，其結(jié)構(gòu)為許多正立的或者是倒立的金字塔結(jié)構(gòu)，絕緣介質(zhì)層、摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和減反射層都是在這種絨面陷光結(jié)構(gòu)上形成的。本發(fā)明對(duì)所述陷光結(jié)構(gòu)的形成方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的陷光結(jié)構(gòu)的形成方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述陷光結(jié)構(gòu)可以通過(guò)化學(xué)腐蝕或干法刻蝕的方法形成。

本發(fā)明所述背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池還包括復(fù)合在所述基片背表面的復(fù)合層和復(fù)合在所述復(fù)合層表面的電極。

本發(fā)明對(duì)所述基片背表面的復(fù)合層的組成沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片背表面的常規(guī)復(fù)合層組成即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基片背表面的復(fù)合層優(yōu)選包括P型摻雜區(qū)、N型摻雜區(qū)、背面鈍化層；所述電極包括正電極和負(fù)電極。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的P型摻雜半導(dǎo)體層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)優(yōu)選為P型摻雜的半導(dǎo)體材料層。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)的摻雜濃度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的摻雜半導(dǎo)體層的個(gè)數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)可以為單個(gè)，也可以為多個(gè)，與所述正電極的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)即可。在本發(fā)明中，當(dāng)所述P型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)P型摻雜區(qū)的可以具有相同的摻雜濃度，也可以具有不同的摻雜濃度。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)的摻雜材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)的摻雜材質(zhì)優(yōu)選包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種，更優(yōu)選為硼、磷、鎵或砷。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)的半導(dǎo)體材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的P型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)的半導(dǎo)體材料優(yōu)選包括單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅和硅薄膜中的一種或多種，更優(yōu)選為單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅或硅薄膜，最優(yōu)選為單晶硅、多晶硅或硅薄膜。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的P型摻雜半導(dǎo)體層的常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)的厚度優(yōu)選為70nm。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的N型摻雜半導(dǎo)體層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述N型摻雜區(qū)優(yōu)選為N型摻雜的半導(dǎo)體材料層。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)的摻雜濃度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的摻雜半導(dǎo)體層的個(gè)數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述N型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)可以為單個(gè)，也可以為多個(gè)，與所述負(fù)電極的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)即可。在本發(fā)明中，當(dāng)所述N型摻雜區(qū)的個(gè)數(shù)為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)N型摻雜區(qū)的可以具有相同的摻雜濃度，也可以具有不同的摻雜濃度。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)的摻雜材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述N型摻雜區(qū)的摻雜材質(zhì)優(yōu)選包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種，更優(yōu)選為硼、磷、鎵或砷。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)的半導(dǎo)體材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的N型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述N型摻雜區(qū)的半導(dǎo)體材料優(yōu)選包括單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅和硅薄膜中的一種或多種，更優(yōu)選為單晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅或硅薄膜，最優(yōu)選為單晶硅、多晶硅或硅薄膜。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜區(qū)的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的N型摻雜半導(dǎo)體層的常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述N型摻雜區(qū)的厚度優(yōu)選為70nm。

本發(fā)明對(duì)所述正電極沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述正電極優(yōu)選為金屬電極，其材質(zhì)更具體優(yōu)選為Ag、Al、Cu和Ni中的一種或多種，更優(yōu)選為Ag、Al、Cu或Ni。

本發(fā)明對(duì)所述正電極的個(gè)數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極個(gè)數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述正電極的個(gè)數(shù)可以為單個(gè)，也可以為多個(gè)，與所述P型摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)即可。

本發(fā)明對(duì)所述設(shè)置在所述P型摻雜區(qū)上的正電極與P型摻雜區(qū)的接觸部分的接觸面面積沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極接觸面面積即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述正電極與P型摻雜區(qū)的接觸部分的接觸形狀和接觸方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極接觸形狀和接觸方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述正電極的形成方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電極形成方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述正電極的形成方式優(yōu)選采用絲印、燒結(jié)、電子束蒸發(fā)或磁控濺射形成。

本發(fā)明對(duì)所述負(fù)電極沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述負(fù)電極優(yōu)選為金屬電極，其材質(zhì)更具體優(yōu)選為Ag、Al、Cu和Ni中的一種或多種，更優(yōu)選為Ag、Al、Cu或Ni。

本發(fā)明對(duì)所述負(fù)電極的個(gè)數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極個(gè)數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述負(fù)電極的個(gè)數(shù)可以為單個(gè)，也可以為多個(gè)，與所述N型摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)即可。

本發(fā)明對(duì)所述設(shè)置在所述N型摻雜區(qū)上的負(fù)電極與N型摻雜區(qū)的接觸部分的接觸面面積沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極接觸面面積即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述負(fù)電極與N型摻雜區(qū)的接觸部分的接觸形狀和接觸方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的電極接觸形狀和接觸方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述負(fù)電極的形成方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電極形成方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述負(fù)電極的形成方式優(yōu)選采用絲印、燒結(jié)、電子束蒸發(fā)或磁控濺射形成。

本發(fā)明所述基片背表面的復(fù)合層還包括背面鈍化層。

本發(fā)明對(duì)所述背面鈍化層沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池鈍化層即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述背面鈍化層優(yōu)選為絕緣材料層。

本發(fā)明對(duì)所述背面鈍化層的材質(zhì)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池鈍化層材質(zhì)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述背面鈍化層的材質(zhì)優(yōu)選為絕緣材質(zhì)，更具體包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的一種或多種，更優(yōu)選為氧化硅、氮化硅或碳化硅。

本發(fā)明對(duì)所述背面鈍化層的性能參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)性能參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明對(duì)所述背面鈍化層的厚度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的背表面鈍化層的常規(guī)厚度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述背面鈍化層的厚度優(yōu)選為10～100nm，更優(yōu)選為30～80nm，最優(yōu)選為50～60nm，具體優(yōu)選為100nm。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)、N型摻雜區(qū)和背面鈍化層在所述基片背表面的具體設(shè)置形式和設(shè)置關(guān)系沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的P型摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層、N型摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和背面鈍化層的設(shè)置形式和設(shè)置關(guān)系即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)優(yōu)選相鄰交替復(fù)合在所述基片背表面，和/或所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)相隔交替刻蝕在所述基片背表面，更優(yōu)選相鄰交替復(fù)合在所述基片背表面，或相隔交替刻蝕在所述基片背表面；

本發(fā)明所述相隔交替即是指，交替分布且兩者之間存在一定的空隙，即插指狀分布。所述相鄰交替即是指，交替分布且兩者之間不存在空隙。即所述N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)位于電池的背面，N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)呈插指狀相間排列，N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)之間為一個(gè)非摻雜區(qū)，N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)可以在電池基片背面的表面形成；此外，也可以沒(méi)有非摻雜區(qū)，如N型摻雜區(qū)或P型摻雜區(qū)中的一個(gè)可以在刻蝕背表面形成的溝道里形成。

更具體優(yōu)選的，所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)相隔交替時(shí)，所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)之間的相隔處為基片，所述基片的表面復(fù)合有背面鈍化層；

所述P型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述正電極，所述P型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層；

所述N型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述負(fù)電極，所述N型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層。

更具體優(yōu)選的，所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)相鄰交替時(shí)，所述基片背表面具有溝道，所述溝道的底面復(fù)合有N型摻雜區(qū)，所述溝道的側(cè)面復(fù)合有背面鈍化層；

所述N型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述負(fù)電極，所述N型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層；

所述基片背表面的其余部分(除去溝道的部分)復(fù)合有P型摻雜區(qū)；

所述P型摻雜區(qū)表面的一部分接觸所述正電極，所述P型摻雜區(qū)表面的其余部分復(fù)合有背面鈍化層。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)的寬度關(guān)系沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的P型摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和N型摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層的寬度關(guān)系即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、復(fù)合情況以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明提供的是前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，但是電池的背面應(yīng)包括一些最基本的結(jié)構(gòu)，如發(fā)射極區(qū)，背場(chǎng)區(qū)，正電極，負(fù)電極，鈍化層，只有這樣才可以實(shí)現(xiàn)載流子的分離并將其引出到外電路，至于其具體的結(jié)構(gòu)則可以有很多種形式，本發(fā)明對(duì)于位于電池背面的N型摻雜區(qū)、P型摻雜區(qū)、正電極、負(fù)電極以及背表面鈍化層等結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限定，而且背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的背面摻雜區(qū)和電極的分布形式也并不是固定的，不同的工藝導(dǎo)致的背面結(jié)構(gòu)可以有很大差別。至于其具體的結(jié)構(gòu)則可以有很多種形式。如可以在襯底背面直接進(jìn)行選區(qū)擴(kuò)散，形成交錯(cuò)分布的N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)，也可以先在襯底上刻蝕出具有一定深度的溝道，然后在溝道內(nèi)形成摻雜區(qū)、還可以采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)形成發(fā)射極和背場(chǎng)。此外還有很多其它形式的背面結(jié)構(gòu)，但只要是背結(jié)背接觸結(jié)構(gòu)，就都應(yīng)該包含在該發(fā)明之內(nèi)。

本發(fā)明上述步驟提供了一種前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，包括位于電池基片前表面的減反射層、摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層，以及位于電池基片背表面的P型摻雜區(qū)、N型摻雜區(qū)、正電極、負(fù)電極以及背表面鈍化層。操作時(shí)太陽(yáng)光從電池的前表面進(jìn)入基底內(nèi)。電池的前表面具有一種絨面陷光結(jié)構(gòu)，減反射層、摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層都是在這種陷光結(jié)構(gòu)上形成的。電池背面的N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)可以呈插指狀交替分布，負(fù)電極和N型區(qū)接觸，正電極和P型區(qū)接觸，正負(fù)電極也呈插指狀交替分布。最后在背面沒(méi)有電極的地方采用鈍化層進(jìn)行鈍化。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的鈍化前表面的工藝相比，采用摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層和絕緣介質(zhì)層的疊層結(jié)構(gòu)，在前表面同時(shí)提供場(chǎng)鈍化和化學(xué)鈍化的作用，避免了傳統(tǒng)工藝中采用擴(kuò)散摻雜的方法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)鈍化之后再生長(zhǎng)鈍化層實(shí)現(xiàn)化學(xué)鈍化的工藝，簡(jiǎn)化了工藝，降低了生產(chǎn)成本，而且可以更有效的減少光生載流子在前表面的復(fù)合，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率，而且制備方法更簡(jiǎn)單，成本較低。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，開路電壓為678mV，短路電流密度為42.1mA/cm²，填充因子為84％，效率為23.97％。

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池進(jìn)行詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍也不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。其中，100為減反射層，101為摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層，102為絕緣介質(zhì)層，103為襯底(基片)，104為N型摻雜區(qū)，105為P型摻雜區(qū)，106為負(fù)電極，107為正電極，108為背面鈍化層，基片的受光面整體具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，背面的N型摻雜區(qū)、P型摻雜區(qū)在電池背部的表面直接進(jìn)行擴(kuò)散形成，電極也是在同一平面上形成。

該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方式如下：

在厚度為100微米的N型硅片的背面生長(zhǎng)一層300nm氧化層，然后采用光刻的的方法，將發(fā)射極區(qū)的氧化層去掉，然后采用擴(kuò)散的方法，將硼原子擴(kuò)散到襯底內(nèi)部，形成發(fā)射極摻雜區(qū)。發(fā)射極區(qū)摻雜的結(jié)深為3微米，表面濃度為10¹⁹cm^-3，發(fā)射極區(qū)的寬度為800微米。然后采用同樣的方法，將磷擴(kuò)散到襯底中，形成背場(chǎng)摻雜區(qū)，背場(chǎng)區(qū)的寬度為500微米，發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)之間有一個(gè)寬度為40微米的非摻雜區(qū)。磷摻雜的表面濃度為10¹⁹cm^-3，結(jié)深為2微米。然后采用氫氧化鈉腐蝕的方法，對(duì)襯底的前表面進(jìn)行制絨，氫氧化鈉濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。制完絨之后，在絨面的表面通過(guò)ALD沉積一層氧化鋁隧穿氧化層，厚度為2納米。然后通過(guò)LPCVD方法，在氧化鋁上面再沉積一層N型摻雜的多晶硅。多晶硅的摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，厚度為50nm。然后再通過(guò)電子束蒸發(fā)的方式在摻雜多晶硅上面沉積一層ITO作為減反射層，ITO的厚度為100nm。最后通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式，在電池的背面形成電池的正負(fù)電極接觸，正電極接觸在發(fā)射極區(qū)形成，負(fù)電極接觸在背場(chǎng)區(qū)形成，最后得到前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(SRC)，測(cè)試電池的I-V特性曲線。

測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例1制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的開路電壓為670mV，短路電流密度為42.1mA/cm²，填充因子為81％，效率為22.8％。

實(shí)施例2

參見圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。其中，100為減反射層，101為摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層，102為絕緣介質(zhì)層，103為襯底(基片)，104為N型摻雜區(qū)，105為P型摻雜區(qū)，106為負(fù)電極，107為正電極，108為背面鈍化層，基片的受光面整體具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，背面的N型摻雜區(qū)、P型摻雜區(qū)在電池背部的表面直接進(jìn)行擴(kuò)散形成，電極也是在同一平面上形成。

該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方式如下：

在厚度為100微米的N型硅片的背面生長(zhǎng)一層300nm氧化層，然后采用光刻的方法，將發(fā)射極區(qū)的氧化層去掉，然后采用擴(kuò)散的方法，將硼原子擴(kuò)散到襯底內(nèi)部，形成發(fā)射極摻雜區(qū)。發(fā)射極區(qū)摻雜的結(jié)深為3微米，表面濃度為10¹⁹cm^-3，發(fā)射極區(qū)的寬度為800微米。然后采用同樣的方法，將磷擴(kuò)散到襯底中，形成背場(chǎng)摻雜區(qū)，背場(chǎng)區(qū)的寬度為500微米，發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)連接在一起，形成一個(gè)PN結(jié)。磷摻雜的表面濃度為10¹⁹cm^-3，結(jié)深為2微米。然后采用氫氧化鈉腐蝕的方法，對(duì)襯底的前表面進(jìn)行制絨，氫氧化鈉濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。制完絨之后，在絨面的表面通過(guò)ALD沉積一層氧化鋁隧穿氧化層，厚度為2納米。然后通過(guò)LPCVD方法，在氧化鋁上面再沉積一層N型摻雜的多晶硅。多晶硅的摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，厚度為50nm。然后再通過(guò)電子束蒸發(fā)的方式在摻雜多晶硅上面沉積一層ITO作為減反射層，ITO的厚度為100nm。最后通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式，在電池的背面形成電池的正負(fù)電極接觸，正電極接觸在發(fā)射極區(qū)形成，負(fù)電極接觸在背場(chǎng)區(qū)形成，最后得到前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(SRC)，測(cè)試電池的I-V特性曲線。

測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例1制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的開路電壓為667mV，短路電流密度為41.5mA/cm²，填充因子為83％，效率為22.97％。

實(shí)施例3

參見圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。其中，100為減反射層，101為摻雜半導(dǎo)體導(dǎo)電層，102為絕緣介質(zhì)層，103為襯底(基片)，104為N型摻雜區(qū)，105為P型摻雜區(qū)，106為負(fù)電極，107為正電極，108為背面鈍化層，基片的受光面整體具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，背面的P型摻雜區(qū)在表面形成，而N型摻雜區(qū)則是在溝道內(nèi)形成的，正負(fù)電極也是分布在不同的平面上。

該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方式如下：

在厚度為100微米的N型硅片的背面采用擴(kuò)散的方式，將硼原子擴(kuò)散到襯底里面，硼摻雜的結(jié)深為3微米，表面摻雜濃度為10¹⁹cm^-3。然后在后表面生長(zhǎng)一層300nm氧化層，然后采用光刻的的方法，將背場(chǎng)區(qū)的氧化層去掉，然后采用腐蝕的方法，將沒(méi)有氧化層保護(hù)的硅腐蝕掉4微米，形成一個(gè)寬度為400微米，深度為4微米的溝道，兩個(gè)溝道之間的間距為800微米。然后在硅片的背面進(jìn)行磷擴(kuò)散，擴(kuò)散的深度為3微米，表面摻雜濃度為10¹⁹cm^-3。然后采用氫氧化鈉腐蝕的方法，對(duì)襯底的前表面進(jìn)行制絨，氫氧化鈉濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。制完絨之后，在絨面的表面通過(guò)ALD沉積一層氧化鋁隧穿氧化層，厚度為2納米。然后通過(guò)LPCVD方法，在氧化鋁上面再沉積一層N型摻雜的多晶硅。多晶硅的摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，厚度為50nm。然后再通過(guò)電子束蒸發(fā)的方式在摻雜多晶硅上面沉積一層ITO作為減反射層，ITO的厚度為100nm。最后通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式，在電池的背面形成電池的正負(fù)電極接觸，正電極接觸在發(fā)射極區(qū)形成，負(fù)電極接觸在背場(chǎng)區(qū)形成，最后得到前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(SRC)，測(cè)試電池的I-V特性曲線。

參見圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供的前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的I-V特性曲線。

由圖4可知，本發(fā)明實(shí)施例3制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的開路電壓為678mV，短路電流密度為42.1mA/cm²，填充因子為84％，效率為23.97％。

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種前表面采用疊層隧穿鈍化層的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，和實(shí)施任何結(jié)合的方法。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明專利保護(hù)的范圍通過(guò)權(quán)利要求來(lái)限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施例。如果這些其他實(shí)施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，那么這些其他實(shí)施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。