本申請涉及光伏，具體而言，涉及一種異質(zhì)結(jié)電池及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、隨著高效電池組件技術(shù)的發(fā)展，異質(zhì)結(jié)電池（hjt）成為光伏行業(yè)主流發(fā)展趨勢，同時(shí)，由于其無光衰、雙面率高、低溫工藝、轉(zhuǎn)換效率高和低溫度系數(shù)等諸多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被行業(yè)公認(rèn)為下一代量產(chǎn)光伏電池技術(shù)，具有極大的市場前景。相關(guān)技術(shù)中的硅異質(zhì)結(jié)電池包含硅片層以及在硅片層兩側(cè)依次沉積的本征硅層、摻雜硅層以及透明導(dǎo)電層。透明導(dǎo)電層用于收集光生載流子并將其輸送到金屬電極上。

2、但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)中的異質(zhì)結(jié)電池在本征硅層與p型摻雜硅層之間存在較大的導(dǎo)帶偏移，使得呈現(xiàn)出較為明顯的能帶不連續(xù)性。這導(dǎo)致電池的填充因子較低、空穴載流子遷移率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的包括提供一種異質(zhì)結(jié)電池及其制作方法，其能夠顯著提升電池的填充因子和載流子遷移率。

2、本申請的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N異質(zhì)結(jié)電池，包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、n型摻雜硅層、第一本征硅層、硅片層、第二本征硅層、氧化層、p型摻雜硅層以及第二透明導(dǎo)電層，異質(zhì)結(jié)電池還包括第一電極和第二電極，第一電極設(shè)置于第一透明導(dǎo)電層，第二電極設(shè)置于第二透明導(dǎo)電層，其中，氧化層包括p型氧化硅層，氧化層的厚度為0.5~2.5nm。

4、在可選的實(shí)施方式中，氧化層還包括無摻雜氧化硅層，無摻雜氧化硅層與p型氧化硅層層疊設(shè)置，無摻雜氧化硅層與第二本征硅層相連，p型氧化硅層與p型摻雜硅層相連。

5、在可選的實(shí)施方式中，硅片層朝向第二本征硅層的一面為經(jīng)平整化處理后的絨面，且絨面的金字塔底角為10°~35°。

6、在可選的實(shí)施方式中，第一本征硅層、第二本征硅層的材質(zhì)為氫化非晶硅、氫化非晶碳化硅、氫化非晶氧化硅或氫化微晶硅。

7、在可選的實(shí)施方式中，n型摻雜硅層和p型摻雜硅層為氫化非晶結(jié)構(gòu)或氫化微晶結(jié)構(gòu)。

8、在可選的實(shí)施方式中，p型氧化硅層為摻硼氧化硅。

9、在可選的實(shí)施方式中，硅片層的厚度為80~180μm；

10、第一本征硅層和第二本征硅層的厚度為5~15nm；

11、n型摻雜硅層和p型摻雜硅層的厚度為20~60nm；

12、第一透明導(dǎo)電層的厚度為70~150nm，第二透明導(dǎo)電層的厚度為80~180nm，且第二透明導(dǎo)電層的厚度大于第一透明導(dǎo)電層的厚度。

13、第二方面，本申請?zhí)峁┣笆鰧?shí)施方式中任一項(xiàng)的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，包括：

14、在硅片層的正面和背面進(jìn)行制絨；

15、在硅片層的正面沉積第一本征硅層，在硅片層的背面沉積第二本征硅層；

16、利用b2h6氣體和sih4氣體，在第二本征硅層上沉積氧化層；

17、在第一本征硅層上沉積n型摻雜硅層，在氧化層上沉積p型摻雜硅層；

18、在n型摻雜硅層上沉積第一透明導(dǎo)電層，在p型摻雜硅層上沉積第二透明導(dǎo)電層；

19、在第一透明導(dǎo)電層上制作第一電極，在第二透明導(dǎo)電層上制作第二電極。

20、在可選的實(shí)施方式中，利用b2h6氣體和sih4氣體，在第二本征硅層上沉積氧化層的步驟，包括：

21、在第二本征硅層上使用sih4氣體和n2o氣體沉積無摻雜氧化硅層；

22、在無摻雜氧化硅層上使用sih4氣體、b2h6氣體和n2o氣體沉積p型氧化硅層；

23、使用氫等離子處理工藝對無摻雜氧化硅層和p型氧化硅層進(jìn)行氫鈍化。

24、在可選的實(shí)施方式中，無摻雜氧化硅層和p型氧化硅層均采用甚高頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝沉積得到，并且，在沉積過程中反應(yīng)腔室的壓力不大于10-3pa，第二本征硅層的溫度為160~200℃。

25、在可選的實(shí)施方式中，在沉積無摻雜氧化硅層之前，向反應(yīng)腔室通入h2和sih4氣體，持續(xù)5~25s。

26、在可選的實(shí)施方式中，在硅片層的正面和背面進(jìn)行制絨的步驟，包括：

27、采用包含堿溶液與雙氧水的預(yù)清洗溶液對硅片層進(jìn)行預(yù)清洗；

28、采用制絨液對硅片層的正面和背面進(jìn)行制絨，以使硅片層的正面和背面形成絨面；

29、清洗硅片層，采用拋光液對硅片層的背面進(jìn)行平整化處理，以使硅片層背面的絨面的金字塔底角降低至10°~35°；

30、對硅片層進(jìn)行清洗。

31、本申請實(shí)施例提供的異質(zhì)結(jié)電池及其制作方法的有益效果包括：

32、本申請?zhí)峁┑漠愘|(zhì)結(jié)電池包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、n型摻雜硅層、第一本征硅層、硅片層、第二本征硅層、氧化層、p型摻雜硅層以及第二透明導(dǎo)電層，異質(zhì)結(jié)電池還包括第一電極和第二電極，第一電極設(shè)置于第一透明導(dǎo)電層，第二電極設(shè)置于第二透明導(dǎo)電層，其中，氧化層包括p型氧化硅層，氧化層的厚度為0.5~2.5nm。通過在第二本征硅層和p型摻雜硅層之間插入p型氧化硅層，所形成的能帶結(jié)構(gòu)會將大的導(dǎo)帶偏移分解為兩個(gè)較小的導(dǎo)帶偏移，從而減少能帶不連續(xù)性，提升電池的填充因子。同時(shí)，由于提供了隧穿途徑，因此能夠提升空穴載流子遷移率。本申請中的氧化層通過p型摻雜的超薄氧化硅實(shí)現(xiàn)（氧化層總厚度為0.5~2.5nm），降低串聯(lián)電阻，從而提高整體的光電轉(zhuǎn)換效率；調(diào)整摻雜濃度可以改變界面處的能帶匹配與微觀結(jié)構(gòu)，降低界面態(tài)密度的同時(shí)提升內(nèi)電場強(qiáng)度，提升電池片效率。

33、本申請實(shí)施例提供的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法可用于制作上述的異質(zhì)結(jié)電池。

技術(shù)特征：

1.一種異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、n型摻雜硅層、第一本征硅層、硅片層、第二本征硅層、氧化層、p型摻雜硅層以及第二透明導(dǎo)電層，異質(zhì)結(jié)電池還包括第一電極和第二電極，所述第一電極設(shè)置于第一透明導(dǎo)電層，第二電極設(shè)置于第二透明導(dǎo)電層，其中，所述氧化層包括p型氧化硅層，所述氧化層的厚度為0.5~2.5nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述氧化層還包括無摻雜氧化硅層，所述無摻雜氧化硅層與所述p型氧化硅層層疊設(shè)置，所述無摻雜氧化硅層與所述第二本征硅層相連，所述p型氧化硅層與所述p型摻雜硅層相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述硅片層朝向所述第二本征硅層的一面為經(jīng)平整化處理后的絨面，且所述絨面的金字塔底角為10°~35°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述第一本征硅層、所述第二本征硅層的材質(zhì)為氫化非晶硅、氫化非晶碳化硅、氫化非晶氧化硅或氫化微晶硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述n型摻雜硅層和所述p型摻雜硅層為氫化非晶結(jié)構(gòu)或氫化微晶結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述p型氧化硅層為摻硼氧化硅。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的異質(zhì)結(jié)電池，其特征在于，所述硅片層的厚度為80~180μm；

8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，其特征在于，利用b2h6氣體和sih4氣體，在所述第二本征硅層上沉積氧化層的步驟，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，其特征在于，所述無摻雜氧化硅層和所述p型氧化硅層均采用甚高頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝沉積得到，并且，在沉積過程中反應(yīng)腔室的壓力不大于10-3pa，所述第二本征硅層的溫度為160~200℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，其特征在于，在沉積所述無摻雜氧化硅層之前，向反應(yīng)腔室通入h2和sih4氣體，持續(xù)5~25s。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的異質(zhì)結(jié)電池的制作方法，其特征在于，在硅片層的正面和背面進(jìn)行制絨的步驟，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種異質(zhì)結(jié)電池及其制作方法，涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域。異質(zhì)結(jié)電池包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、n型摻雜硅層、第一本征硅層、硅片層、第二本征硅層、氧化層、p型摻雜硅層以及第二透明導(dǎo)電層，異質(zhì)結(jié)電池還包括第一電極和第二電極，第一電極設(shè)置于第一透明導(dǎo)電層，第二電極設(shè)置于第二透明導(dǎo)電層，其中，氧化層包括p型氧化硅層，氧化層的厚度為0.5~2.5nm。通過在第二本征硅層和p型摻雜硅層之間插入p型氧化硅層，能夠減少能帶不連續(xù)性，提升電池的填充因子。同時(shí)，由于提供了隧穿途徑，因此能夠提升空穴載流子遷移率。

技術(shù)研發(fā)人員：沈琪琳,李賀杰,豐平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中潤新能源（滁州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23