權利要求書： 1.一種異質結太陽能電池，其特征在于：它包括由向光面至背光面依次疊設的第一電極、第一導電膜層、P型微晶疊層、本征膜層、半導體基板、隧穿氧化層、N型半導體膜層、第二導電膜層以及第二電極；所述P型微晶疊層包含一層以上的含氧型微晶層和一層以上的非含氧型微晶層。

2.根據(jù)權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述半導體基板為單晶硅片，所述半導體基板向光面設有金字塔絨面，所述半導體基板背光面為化學拋光面。

3.根據(jù)權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述本征膜層為氫化本征非晶硅層，厚度為3?12nm；所述P型半導體膜層的厚度為9?45nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述N型半導體膜層為N型多晶硅層。

5.根據(jù)權利要求4所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述隧穿氧化層厚度為1?

2nm；所述N型多晶硅層的厚度為20?300nm、方阻為30?200Ω/□。

6.根據(jù)權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述P型微晶疊層包括由向光面至背光面依次疊設的非含氧型微晶層、含氧型微晶層以及非含氧型孵育層，其對應的膜厚比例為（0.5?1.5）：1：（0.15?0.6）。

7.根據(jù)權利要求6所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述P型微晶疊層的各個膜層為逐階段提高P型摻雜氣體與硅烷的比值進行沉積形成。

8.根據(jù)權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述第一導電膜層和/或第二導電膜層為透明導電膜層；所述透明導電膜層為氧化銦錫、摻鎢的氧化銦、摻鎵摻鋅氧化銦、摻鋁氧化鋅、摻鋅氧化銦、摻鎵氧化鋅、摻鈦氧化銦的一種膜層或兩種以上膜層組合。

9.根據(jù)權利要求8所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述第一導電膜層的厚度為

60?110nm；所述第二導電膜層的厚度為15?50nm。

10.根據(jù)權利要求1?9任意一項所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述N型半導體膜層和第二導電膜層之間設有高摻雜晶化硅膜層。

11.根據(jù)權利要求10所述的異質結太陽能電池，其特征在于：所述高摻雜晶化硅膜層的

19 20 ?3

厚度為0.3 3nm，其摻雜濃度為1×10 ?2×10 cm 。

~

說明書： 異質結太陽能電池技術領域[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池技術領域，涉及一種異質結太陽能電池。背景技術[0002] 隨著科學技術的不斷發(fā)展，太陽能電池已廣泛應用于人們的日常生活以及工業(yè)中。近年來，太陽能電池生產(chǎn)技術不斷進步，生產(chǎn)成本不斷降低，轉換效率不斷提高，太陽能電池發(fā)電的應用日益廣泛并成為電力供應的重要能源。[0003] 硅基異質結太陽能電池是其中一種高效的電池技術，其綜合了單晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池的優(yōu)勢，有轉換效率更高、高溫特性好等特點，因此具有很大的市場潛力。[0004] 目前硅基異質結太陽能電池正背面的鈍化層及摻雜層采用板式等離子體增強化學氣相沉積（PECD）設備沉積，沉積溫度一般小于220℃，為減少摻雜元素的交叉污染，目前硅片一般采用背面本征非晶硅層、正面本征非晶硅層及N型摻雜非晶硅層、背面P型摻雜非晶硅層的順序依序沉積，需要使用到3套板式PECD鍍膜設備，且中間需要進出真空腔室3次，其高昂設備成本，嚴重阻礙了異質結太陽能電池的發(fā)展。發(fā)明內容[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種異質結太陽能電池，背面隧穿氧化層和n摻雜多晶硅層組成的TOPCON技術具有鈍化效果好，導電性佳的特點，同時正面采用P型微晶疊層，用含氧型微晶層加強電學勢壘同時拓寬光學能隙，既保證了電池的開路電壓，又提升了電池填充因子。[0006] 本發(fā)明的目的通過如下技術方案實現(xiàn)：一種異質結太陽能電池，它包括由向光面至背光面依次疊設的第一電極、第一導電膜層、P型微晶疊層、本征膜層、半導體基板、隧穿氧化層、N型半導體膜層、第二導電膜層以及第二電極；所述P型微晶疊層包含一層以上的含氧型微晶層和一層以上的非含氧型微晶層。

[0007] 較之現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、背面隧穿氧化層和N型半導體膜層組成的TOPCON技術具有鈍化效果好，導電性佳的特點，既保證了電池的開路電壓，又提升了電池填充因子；

2、正面采用P型微晶疊層，用含氧型微晶層加強電學勢壘同時拓寬光學能隙，高度微晶化的非含氧型微晶層保證導電性，克服了單一P型非晶硅層無法兼顧鈍化能力和導電性的缺點；

3、由于背面用隧穿氧化層和N型半導體膜層取代了傳統(tǒng)異質結的非晶N層或微晶N層，減少了平板式PECD的設備投入，可以大幅降低異質結設備總成本。

附圖說明[0008] 圖1是本發(fā)明中高效異質結太陽能電池片一實施例的結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中經(jīng)雙面拋光清洗后硅片的示意性截面圖；

圖3是本發(fā)明實施例中在硅片表面依次形成隧穿氧化層及第一本征多晶硅層后的示意性截面圖；

圖4是本發(fā)明實施例中硅片通過高溫擴散后第一本征多晶層轉換為N型多晶硅層

及其表面形成磷硅玻璃層后的示意性截面圖；

圖5是本發(fā)明實施例中去除硅片表面磷硅玻璃層后的示意性截面圖；

圖6是本發(fā)明實施例中在硅片背面沉積氮化硅保護層后的示意性截面圖；

圖7是本發(fā)明實施例中通過制絨清洗在硅片正面形成金字塔絨面的示意性截面

圖；

圖8是本發(fā)明實施例中去除硅片背面的氮化硅保護層后的示意性截面圖；

圖9是本發(fā)明實施例中在硅片正面依次沉積第二本征非晶硅層、P型微晶疊層后的示意性截面圖；

圖10是本發(fā)明實施例中在硅片背面形成高摻雜晶化硅膜層后的示意性截面圖；

圖11是本發(fā)明實施例中在硅片的正背面沉積透明導電層后的示意性截面圖；

圖12是本發(fā)明實施例中在硅片正背面上形成金屬柵線電極后的示意性截面圖；

圖13是本發(fā)明中高效異質結太陽能電池的制作的流程圖；

圖14是本發(fā)明中高效異質結太陽能電池片一實施例的結構示意圖。

[0009] 標號說明：1、硅片，2、隧穿氧化層，3、第一本征多晶硅層，4、N型多晶硅層，4a、高摻雜晶化硅膜層，5、磷硅玻璃層，6、氮化硅保護層，7、第二本征非晶硅層，8、P型微晶疊層，81、第一非含氧型微晶層，82、含氧型微晶層，83、第二非含氧型微晶層，9、透明導電層，10、金屬柵線電極。具體實施方式[0010] 一種異質結太陽能電池，它包括由向光面至背光面依次疊設的第一電極、第一導電膜層、P型微晶疊層、本征膜層、半導體基板、隧穿氧化層、N型半導體膜層、第二導電膜層以及第二電極；所述P型微晶疊層包含一層以上的含氧型微晶層和一層以上的非含氧型微晶層。所述第二導電膜層覆蓋N型半導體膜層上，第二電極設于第二導電膜層表面上，從而形成導電膜層與半導體膜層的全面積接觸，避免電流在半導體膜層中的橫向流動，提升導電能力。[0011] 所述半導體基板為單晶硅片，所述半導體基板向光面設有金字塔絨面，所述半導體基板背光面為化學拋光面。[0012] 所述本征膜層為氫化本征非晶硅層，厚度為3?12nm；所述P型微晶疊層的厚度為9?45nm。

[0013] 所述N型半導體膜層為N型多晶硅層。[0014] 所述隧穿氧化層厚度為1?2nm；所述N型多晶硅層的厚度為20?300nm、方阻為30?200Ω/□。

[0015] 所述N型半導體膜層和第二導電膜層之間設有高摻雜晶化硅膜層。所述高摻雜晶19 20 ?3

化硅膜層的厚度為0.3 3nm，其摻雜濃度為1×10 ?2×10 cm 。所述高摻雜晶化硅膜層為~

N型摻雜（如摻磷）多晶，或，微晶，或，微晶、非晶的混和狀態(tài)的硅薄膜，通過化學沉積或物理轟擊的方式形成，其N型摻雜率高于N型半導體膜層的N型摻雜率，無序狀態(tài)高于N型半導體膜層，不易氧化。因為所述高摻雜晶化硅膜層很薄，一般是多晶，微晶，微晶、非晶的混和狀態(tài)的三種狀態(tài)的混合態(tài)。在一優(yōu)選方案中，高摻雜晶化硅膜層的微晶化率控制10%至70%，高摻雜晶化硅膜層的N型摻雜率是N型半導體膜層的N型摻雜率1?5倍。

[0016] 所述P型微晶疊層和N型半導體膜層的導電型摻雜濃度為1019?1021cm?3。[0017] 所述第一導電膜層和/或第二導電膜層為透明導電膜層。所述透明導電膜層為氧化銦錫ITO、摻鎢的氧化銦IWO、摻鎵摻鋅氧化銦IGZO、摻鋁氧化鋅AZO、摻鋅氧化銦IZO、摻鎵氧化鋅GZO、摻鈦氧化銦ITiO中的一種膜層或兩種以上膜層組合。[0018] 所述第一導電膜層的厚度為60?110nm；所述第二導電膜層的厚度為15?50nm。[0019] 所述P型微晶疊層中，含氧型微晶層的厚度為5?20nm，非含氧型微晶層的厚度為5?20nm。

[0020] 所述P型微晶疊層包括由向光面至背光面依次疊設的非含氧型微晶層、含氧型微晶層以及非含氧型孵育層，其對應的膜厚比例為（0.5?1.5）：1：（0.15?0.6）。[0021] 所述P型微晶疊層的各個膜層為逐階段提高P型摻雜氣體與硅烷的比值進行沉積形成。[0022] 下面結合說明書附圖和實施例對本發(fā)明內容進行詳細說明：如圖2至圖13所示為本發(fā)明提供的一種異質結太陽能電池的實施例示意圖。

[0023] 一種異質結太陽能電池的制作方法，具體步驟如下：S01、對n型單晶或鑄錠硅片1進行雙面拋光，用堿性溶液去除硅片表面的線切割損傷層，所述堿性溶液可以為氫氧化鉀、氫氧化鈉或兩者的混合溶液，所述堿性溶液的反應溫度一般在65℃?90℃之間，反應時間在1?15min，單面去除厚度控制在1?20um，然后進行標準RCA清洗去除硅片表面殘留的金屬和有機污染（如圖2）。

[0024] S02、對上述雙面拋光后的硅片1表面進行氧化，依次形成隧穿氧化層2和生長第一本征多晶硅層3（如圖3），所述表面氧化可以用硝酸溶液氧化、臭氧氧化或者熱氧化的方式進行，優(yōu)選地，本發(fā)明在管式LPCD設備中，在550?650℃條件下熱氧化30min，形成厚度1.2?2.0nm的隧穿氧化層2，所述隧穿氧化層為超薄氧化硅層；上述氧化硅薄膜也可以用真空等離子體輔助氧化的方式形成；所述第一本征多晶硅層3的形成和隧穿氧化層2的形成在同一管式LPCD中進行，優(yōu)選地，熱氧化后將氣體抽空，通入硅烷等氣體進行第一本征多晶硅層3生長，生長溫度控制為550?650℃之間，氣壓控制在5?10000pa之間，所述第一本征多晶硅層

3的厚度可以為20?300nm。上述第一本征多晶硅層也可以通過等離子體增強CD（PECD）的方式沉積結合后續(xù)高溫退火方式制備。上述第一本征多晶硅層還可以通過物理氣相沉積濺射硅靶材制備薄膜，再通過后續(xù)高溫退火方式形成多晶硅。

[0025] S03、將上述已氧化和生長多晶硅薄膜的硅片進行用高溫擴散，使第一本征多晶硅層3進行磷摻雜形成N型多晶硅層4（如圖4），所述擴散溫度為780℃?950℃，擴散后硅片的方阻為20?200Ω/□。上述多晶硅的N型摻雜還可以通過原位摻雜的方式進行（即在制備多晶硅的氣體氛圍中通入含磷源的氣體）。采用以上原位摻雜就可以避免后續(xù)的爐管式PSG玻璃高溫擴散。[0026] S04、去除硅片1高溫擴散后表面形成的磷硅玻璃層5（磷酸氧化硅玻璃層，PSG）（如圖5），去除所用的清洗溶液為包含氟離子的化學溶液（如稀釋后的氫氟酸或BOE溶液等含氟酸性溶液）。如采用氫氟酸溶液，HF酸質量百分比為0.5％?8％，硅片在HF酸溶液中的處理時間為1?6分鐘，處理溫度為20℃?30℃。[0027] S05、在上述的硅片1的背面沉積氮化硅保護層6（即掩膜層）（如圖6），本發(fā)明中氮化硅保護層具有較強抗堿性溶液腐蝕的性質，能在制絨液中抵制堿性腐蝕，優(yōu)選地，氮化硅厚度在700??2000?，氮化硅層可以利用濺射法或CD法等薄膜形成方法來形成，優(yōu)選地，本實施例中采用PECD方法沉積形成。[0028] S06、對上述硅片進行單面制絨（如圖7），用堿液配制絨添加劑對硅片進行制絨，因硅片背面有氮化硅保護層6，所以在溶液中，在去除硅片正面的隧穿氧化層2和第一本征多晶硅層之后，在硅片正面形成金字塔絨面，所述制絨液是氫氧化鉀、制絨添加劑與水的混合液，其中氫氧化鉀的質量百分含量為1%?5%，制絨添加劑的質量百分含量為0.5%?1%。制絨時間為8?30分鐘，制絨溫度為65℃?85℃。[0029] S07、去除上述硅片背面的氮化硅保護層6（如圖8），去除保護層所用的溶液為包含氟離子的化學溶液（如稀釋后的氫氟酸或BOE溶液），去除時間根據(jù)氮化硅的耐腐蝕程度決定。[0030] S08、在上述硅片背面的N型多晶硅層4上制備一層高摻雜晶化硅膜層4a（如圖9），其厚度在0.3?3nm之間。不同于傳統(tǒng)的異質結薄膜技術，多晶硅在低溫下極易形成氧化硅薄層，其厚度在1nm左右，該氧化層存在于N型多晶硅層4之上，容易造成導電性的急劇下降。本步驟可采用PECD高功率密度、高氣壓、高氫硅比的工藝沉積消除這層本征氧化層且制備一層帶有微晶態(tài)的薄膜（即高摻雜晶化硅膜層4a），可以消除這種額外增加的接觸電阻；所述高摻雜晶化硅膜層4a也可以通過PD的方法制備，用通入氬氣、氫氣或氨氣中的一種以上氣體，通過離子轟擊移除氧化硅薄層，同時因為轟擊形成一定程度的微晶化，有助于消除之后形成的第二導電膜層的接觸電阻問題。[0031] S09、在上述硅片正面的金字塔絨面上依次沉積第二本征非晶硅層7和P型微晶疊層8（如圖10）；所述第二本征非晶硅層通過PECD（等離子體增強化學氣相沉積）的方法進行，沉積溫度在150?300℃條件下，反應腔中通入硅烷、氫氣或二氧化碳的混合氣體，其中硅烷的摩爾含量為5%至100%，第二本征非晶硅層的厚度在3?11nm；所述P型微晶疊層采用PECD沉積法進行沉積，通入硅烷、氫氣、二氧化碳及乙硼烷摻雜氣體進行沉積，沉積厚度為5?25nm。在一優(yōu)選方案中，如圖14所示，所述P型微晶疊層8由采用PECD沉積法依次沉積的非含氧型孵育層81、含氧型微晶層82、非含氧型微晶層83構成，P型微晶疊層的各個膜層分別采用逐階段提高P型摻雜氣體與硅烷的比值的工藝方式進行沉積，P型摻雜氣體與硅烷的比值由1:10遞增到1:1；所述非含氧型孵育層、含氧型微晶層以及非含氧型微晶層，其對應的膜厚比例為（0.15?0.6）：1：（0.5?1.5）。

[0032] S10、在上述硅片的正背面沉積透明導電層9（即位于正面的第一導電膜層和位于背面的第二導電膜層）（如圖11）,透明導電層9一般為透明導電氧化物層，透明導電層9可以是含一種或多種不同金屬摻雜（如錫、鎢、鈦等）的氧化銦膜層，如ITO、IWO、ITiO等；或者含一種或多種不同金屬摻雜（如鋁、銦、鎵等）的氧化鋅膜層，如AZO、GZO、IZO、IGZO等。優(yōu)選地用ITO（即含錫摻雜的氧化銦膜層），一般ITO層采用PD(物理氣相沉積)的方式沉積，膜層透過率控制在88%?99%之間，方塊電阻為30?400Ω/□，膜厚為15?110nm。[0033] S11、在硅片正背面上形成金屬柵線電極10（即第一金屬電極和第二金屬電極）（如圖12），便于后續(xù)I測試。[0034] 以上所述僅為本發(fā)明中優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍。[0035] 上表為PECD制備的P型微晶疊層8的各段工藝參數(shù)，所制備的P型微晶疊層8含有P1、P2、P3三個階段，對應形成非含氧型孵育層81、含氧型微晶層82以及非含氧型微晶層83。[0036] 上表為三種光伏電池技術的典型電性對比A：TOPCON技術，B：異質結技術，C：本發(fā)明相關的混合鈍化技術。[0037] 顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。