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太陽能電池及形成方法

522   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:浙江晶科能源有限公司  
2024-02-22 11:13:27
權(quán)利要求書: 1.一種太陽能電池的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底包括隧穿氧化層;

在所述隧穿氧化層表面形成依次堆疊設(shè)置的第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)含有第一摻雜元素,所述第一摻雜元素的類型為N型或P型;

對(duì)所述第一半導(dǎo)體層、所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層進(jìn)行第一熱處理,所述第一熱處理適于提高所述第一半導(dǎo)體層的結(jié)晶程度以及所述第三半導(dǎo)體層的結(jié)晶程度;

在進(jìn)行所述第一熱處理之后,對(duì)所述第一半導(dǎo)體層、所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層進(jìn)行第二熱處理,以使所述第一摻雜元素向所述第一半導(dǎo)體層以及所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)擴(kuò)散,使所述第一半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)換為第一鈍化接觸層,所述第二半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)化為第二鈍化接觸層,所述第三半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)化為第三鈍化接觸層,且所述第二熱處理的溫度大于所述第一熱處理的溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層的材料均為非晶材料;在進(jìn)行所述第一熱處理之后,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層的材料均為多晶材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層均為本征半導(dǎo)體層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)含有第二摻雜元素,且所述第二摻雜元素的類型與所述第一摻雜元素的類型相同,且所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第二摻雜元素的濃度小于所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)所述第一摻雜元素的濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第一摻雜元素的濃度與所述第二半導(dǎo)體層的厚度成正比例關(guān)系,且所述第一半導(dǎo)體層的厚度與所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第一摻雜元素的濃度成正比例關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,所述第一熱處理的溫度為600攝氏度~850攝氏度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的形成方法,其特征在于,所述第二熱處理的溫度為850攝氏度~1050攝氏度。

8.一種太陽能電池,采用如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的太陽能電池的形成方法制備,其特征在于,包括:基底,所述基底包括隧穿氧化層;

依次堆疊在所述隧穿氧化層表面的第一鈍化接觸層、第二鈍化接觸層和第三鈍化接觸層,所述第一鈍化接觸層、所述第二鈍化接觸層和所述第三鈍化接觸層含有摻雜元素,所述摻雜元素的類型為N型或者P型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池,其特征在于,所述第二鈍化接觸層的厚度小于所述第三鈍化接觸層的厚度;所述第二鈍化接觸層的厚度小于所述第一鈍化接觸層的厚度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池,其特征在于,所述第三鈍化接觸層的結(jié)晶程度高于所述第二鈍化接觸層的結(jié)晶程度;所述第一鈍化接觸層的結(jié)晶程度高于所述第二鈍化接觸層的結(jié)晶程度。

說明書: 太陽能電池及形成方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及太陽能電池領(lǐng)域,特別涉及一種太陽能電池及形成方法。背景技術(shù)[0002] 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展、對(duì)太陽能電池技術(shù)研究的不斷進(jìn)步與深入,多種不同結(jié)構(gòu)的鈍化接觸太陽能電池被開發(fā),如鈍化發(fā)射極電池(PassivatedEmitterandRearCell,PERC)、隧穿氧化層鈍化接觸電池(TunnelOxidePassivatingContacts,TOPCon)、異質(zhì)結(jié)太陽能電池(HeterojunctionwithintrinsicThinlayer,HIT)電池等,同時(shí)硅基體的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要求也越來越高。其中隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池可以顯著降低金屬接觸區(qū)域太陽能電池體內(nèi)和表面的復(fù)合,同時(shí)兼具良好的接觸性能,可以極大地提升太陽能電池的效率。[0003] 但是,現(xiàn)有制備太陽能電池的方法所制備的太陽能電池結(jié)晶度不高,導(dǎo)致太陽能電池中的摻雜元素分布不均勻,太陽能電池的鈍化性能較低,進(jìn)而影響電池的轉(zhuǎn)換效率。因此,如何提高太陽能電池的鈍化性能成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種太陽能電池及形成方法,有利于解決太陽能電池鈍化性能較低的問題。[0005] 為解決上述問題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種太陽能電池的形成方法,包括:提供基底,所述基底包括隧穿氧化層;在所述隧穿氧化層表面形成依次堆疊設(shè)置的第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)含有第一摻雜元素,所述第一摻雜元素的類型為N型或P型;對(duì)所述第一半導(dǎo)體層、所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層進(jìn)行第一熱處理,所述第一熱處理適于提高所述第一半導(dǎo)體層的結(jié)晶程度以及所述第三半導(dǎo)體層的結(jié)晶程度;在進(jìn)行所述第一熱處理之后,對(duì)所述第一半導(dǎo)體層、所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層進(jìn)行第二熱處理,以使所述第一摻雜元素向所述第一半導(dǎo)體層以及所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)擴(kuò)散,使所述第一半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)換為第一鈍化接觸層,所述第二半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)化為第二鈍化接觸層,所述第三半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)化為第三鈍化接觸層,且所述第二熱處理的溫度大于所述第一熱處理的溫度。[0006] 另外,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層的材料均為非晶材料;在進(jìn)行所述第一熱處理之后,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層的材料均為多晶材料。[0007] 另外,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層均為本征半導(dǎo)體層。[0008] 另外,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)含有第二摻雜元素,且所述第二摻雜元素的類型與所述第一摻雜元素的類型相同,且所述第三半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第二摻雜元素的濃度小于所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)所述第一摻雜元素的濃度。[0009] 另外,在進(jìn)行所述第一熱處理之前,所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第一摻雜元素的濃度與所述第二半導(dǎo)體層的厚度成正比例關(guān)系,且所述第一半導(dǎo)體層的厚度與所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)的所述第一摻雜元素的濃度成正比例關(guān)系。[0010] 另外,所述第一熱處理的溫度為600攝氏度~850攝氏度。[0011] 另外,所述第二熱處理的溫度為850攝氏度~1050攝氏度。[0012] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種太陽能電池,包括:基底,所述基底包括隧穿氧化層;依次堆疊在所述隧穿氧化層表面的第一鈍化接觸層、第二鈍化接觸層和第三鈍化接觸層,所述第一鈍化接觸層、所述第二鈍化接觸層和所述第三鈍化接觸層含有摻雜元素,所述摻雜元素的類型為N型或者P型。[0013] 另外,所述第二鈍化接觸層的厚度小于所述第三鈍化接觸層的厚度;所述第二鈍化接觸層的厚度小于所述第一鈍化接觸層的厚度。[0014] 另外,所述第三鈍化接觸層的結(jié)晶程度高于所述第二鈍化接觸層的結(jié)晶程度;所述第一鈍化接觸層的結(jié)晶程度高于所述第二鈍化接觸層的結(jié)晶程度。[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):[0016] 本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽能電池的形成方法,先用較低的溫度進(jìn)行第一熱處理,使得位于兩側(cè)的第一半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層提高結(jié)晶程度,然后采用較高的溫度進(jìn)行第二熱處理,使得第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至第一半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層,形成鈍化接觸層,因?yàn)榈谝粺崽幚淼臏囟炔蛔阋宰尩谝粨诫s元素?cái)U(kuò)散,所以第一半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前就具有較高的結(jié)晶程度,結(jié)晶程度越高,半導(dǎo)體層的原子排列越整齊,在后續(xù)第一摻雜元素?cái)U(kuò)散后,形成的鈍化接觸層中第一摻雜元素分布的越均勻,太陽能電池的鈍化性能越好,進(jìn)而提高了電池的轉(zhuǎn)化效率。[0017] 第三半導(dǎo)體層內(nèi)含有第二摻雜元素,并且第三半導(dǎo)體層內(nèi)的第二摻雜元素的濃度小于第二半導(dǎo)體層內(nèi)第一摻雜元素的濃度,這樣在第二熱處理之前,第三半導(dǎo)體層內(nèi)已經(jīng)含有摻雜元素,在形成第三鈍化接觸層時(shí)不需要通過第一摻雜元素?cái)U(kuò)散的方式獲取摻雜元素,太陽能電池中需要通過第一摻雜元素?cái)U(kuò)散獲取摻雜元素的半導(dǎo)體層減少,所以在形成第二半導(dǎo)體層時(shí),減少第二半導(dǎo)體層內(nèi)的第一摻雜元素的劑量,降低了第二半導(dǎo)體層中因第一摻雜元素過多形成摻雜死層的風(fēng)險(xiǎn)。附圖說明[0018] 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例通過與之對(duì)應(yīng)的附圖中的圖片進(jìn)行示例性說明,這些示例性說明并不構(gòu)成對(duì)實(shí)施例的限定,附圖中具有相同參考數(shù)字標(biāo)號(hào)的元件表示為類似的元件,除非有特別申明,附圖中的圖不構(gòu)成比例限制。[0019] 圖1~圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種太陽能電池形成方法的各步驟結(jié)構(gòu)示意圖;[0020] 圖5~圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種太陽能電池形成方法的各步驟結(jié)構(gòu)示意圖;[0021] 圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0022] 由背景技術(shù)可知,現(xiàn)有技術(shù)的太陽能電池鈍化性能較低。[0023] 一般的太陽能電池的鈍化接觸結(jié)構(gòu),在隧穿氧化層表面先沉積本征多晶硅層,再往本征多晶硅層中注入摻雜元素或擴(kuò)散摻雜元素,形成鈍化接觸結(jié)構(gòu),但是先形成結(jié)晶程度較高的本征多晶硅層再注入摻雜元素,容易使得大量的摻雜元素集中在鈍化接觸結(jié)構(gòu)的表面,在表面形成摻雜死層,使得太陽能電池的鈍化性能下降,同時(shí)大量的摻雜死層會(huì)使得鈍化接觸結(jié)構(gòu)的結(jié)晶程度下降,導(dǎo)致太陽能電池的金屬柵極層與鈍化接觸結(jié)構(gòu)的接觸性能下降。[0024] 由于上述太陽能電池存在的問題,自然容易想到首先沉積摻雜多晶硅層,再通過退火處理,激活摻雜元素,使得摻雜元素?cái)U(kuò)散形成鈍化接觸結(jié)構(gòu),但是激活的摻雜元素容易擴(kuò)散至隧穿氧化層,在隧穿氧化層上形成針孔狀的損傷,導(dǎo)致太陽能電池的鈍化性能下降,同時(shí)直接沉積的具有摻雜元素的多晶硅層的結(jié)晶程度較低,會(huì)導(dǎo)致后續(xù)摻雜元素?cái)U(kuò)散不均勻,進(jìn)而導(dǎo)致太陽能電池的鈍化性能較低。[0025] 為解決上述問題,本發(fā)明實(shí)施提供一種太陽能電池的形成方法,提高了太陽能電池的鈍化性能,進(jìn)而提高了電池的轉(zhuǎn)化效率。[0026] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,在本發(fā)明各實(shí)施例中,為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是,即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施例的種種變化和修改,也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案。[0027] 本實(shí)施例中,太陽能電池為鈍化接觸電池,具體可以為TOPCon電池。[0028] 圖1~圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種太陽能電池形成方法的各步驟結(jié)構(gòu)示意圖。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種太陽能電池的形成方法進(jìn)行詳細(xì)說明。[0029] 參考圖1和圖2,提供基底100,基底100包括隧穿氧化層120?;?00為雙層結(jié)構(gòu),包括具備發(fā)射極的襯底110和隧穿氧化層120。[0030] 本實(shí)施例中,所述具備發(fā)射極的襯底110具備PN結(jié)結(jié)構(gòu),若襯底110的本征材料為P型單晶硅襯底,則其發(fā)射極為N型擴(kuò)散層;若襯底110的本征材料為N型單晶硅襯底,則其發(fā)射極為P型擴(kuò)散層。[0031] 襯底110的表面類型包括:絨面、拋光面或刻蝕面等;襯底110的材料可以為單晶硅、多晶硅或類單晶硅等。[0032] 襯底110用于接收太陽光并產(chǎn)生光生載流子,該襯底110包括相對(duì)設(shè)置的正面和背面,可以理解的是,襯底110的正面是接收太陽光線照射的表面,襯底110的背面與正面相背,為背光面,隧穿氧化層120設(shè)置于襯底110的背面。[0033] 本實(shí)施例中,隧穿氧化層120的材料為氧化硅。在其他實(shí)施例中,隧穿氧化層的材料為氧化鋁。[0034] 隧穿氧化層120的厚度為1nm~1.5nm(納米),具體可以為1.1nm、1.2nm、或1.3nm??梢岳斫獾氖?,該隧穿氧化層120的厚度是指隧穿氧化層120的所有區(qū)域的厚度均在1nm~

1.5nm。

[0035] 控制所形成的隧穿氧化層120的厚度在1nm~1.5nm之間,可以避免隧穿氧化層120的厚度太厚,當(dāng)厚度超過一定閾值時(shí),其隧穿效應(yīng)會(huì)減弱,鈍化效果并不會(huì)繼續(xù)增強(qiáng),并且隧穿氧化層越厚,需要長(zhǎng)時(shí)間的摻雜元素?cái)U(kuò)散來匹配,增加了成本和降低了生產(chǎn)效率。[0036] 在一個(gè)例子中,隧穿氧化層120的形成步驟可以包括:采用熱氧化法,襯底110的表面形成第一氧化層;然后采用濕法氧化法或臭氧氧化法,在第一氧化層上繼續(xù)生長(zhǎng)氧化層,形成隧穿氧化層120。首先采用熱氧化法方法,再采用濕法氧化法或臭氧氧化法彌補(bǔ)熱氧化偏薄區(qū)域,從而形成均勻的隧穿氧化層120,優(yōu)化了隧穿氧化層膜厚的均勻性,進(jìn)而提高了電池的鈍化均勻性,最終提高電池的轉(zhuǎn)換效率。[0037] 具體地,熱氧化法的處理溫度為550攝氏度~650攝氏度,具體可以為580攝氏度、600攝氏度或630攝氏度;熱氧化法的處理時(shí)間為4min(分鐘)~10min,具體可以為5min、

7min或9min??蛇x的,熱氧化法所需的氣體包括氧氣。

[0038] 本實(shí)施例中,在隧穿氧化層120表面形成依次堆疊設(shè)置的第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102和第三半導(dǎo)體層103,第二半導(dǎo)體層102內(nèi)含有第一摻雜元素,第一摻雜元素的類型為N型或P型。[0039] 具體地,在隧穿氧化層120遠(yuǎn)離襯底110的表面依次形成第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102以及第三半導(dǎo)體層103。[0040] 在其他實(shí)施例中,還可以在第三半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離第二半導(dǎo)體層的表面形成金屬柵極層,所述金屬柵極層為太陽能電池的電極。[0041] 第一半導(dǎo)體層101不僅在后續(xù)形成第一鈍化接觸層時(shí)可以起到鈍化效果,還可以防止第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至隧穿氧化層120,對(duì)隧穿氧化層造成損傷,降低太陽能電池的鈍化性能。第二半導(dǎo)體層102含有第一摻雜元素,第一摻雜元素?cái)U(kuò)散后會(huì)形成第二鈍化接觸層,第二鈍化接觸層對(duì)多數(shù)載流子實(shí)現(xiàn)選擇性傳輸,保證多數(shù)載流子的有效傳輸,使得太陽能電池達(dá)到了鈍化效果。[0042] 第三半導(dǎo)體層103不僅在后續(xù)形成第三鈍化接觸層時(shí)可以起到鈍化效果,還可以防止過多的第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至太陽能電池表面,形成摻雜死層,影響太陽能電池與金屬柵極層的接觸性能。[0043] 第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103的材料均為非晶材料,且第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103均為本征半導(dǎo)體層。具體地,第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103的材料可以為本征非晶硅,本征非晶硅相對(duì)于摻雜非晶硅在第一熱處理后具有更好的結(jié)晶程度,有利于在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前使得太陽能電池具有更好得結(jié)晶程度。[0044] 形成本征非晶硅的工藝包括:以硅烷為反應(yīng)氣體通過化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行沉積,化學(xué)氣相沉積法可以為低壓化學(xué)氣相沉積法、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法、或常壓化學(xué)氣相沉積法等。[0045] 化學(xué)氣相沉積法的工藝條件包括:反應(yīng)腔體內(nèi)的壓力可以為0.1托~0.5T托,具體可以為0.2托、0.3托或0.4托;反應(yīng)溫度為100攝氏度~700攝氏度,具體可以為200攝氏度、400攝氏度或600攝氏度。

[0046] 第一半導(dǎo)體101的厚度和第三半導(dǎo)體103的厚度可以為2nm~2000nm,具體可以為100nm、500nm或1500nm。

[0047] 本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體層101的厚度與第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素的濃度成正比例關(guān)系,因?yàn)榈诙雽?dǎo)體層102內(nèi)第一摻雜元素的濃度較高,在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散到第一半導(dǎo)體層101時(shí),會(huì)有大量的第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至第一半導(dǎo)體層101,所以第一半導(dǎo)體101的厚度需要根據(jù)第二半導(dǎo)體層102內(nèi)第一摻雜元素的濃度設(shè)置,以防止在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至第一半導(dǎo)體層101時(shí)產(chǎn)生的摻雜死層較少,進(jìn)而防止太陽能電池的鈍化性能降低。[0048] 本實(shí)施例通過控制第一半導(dǎo)體層101的厚度,降低擴(kuò)散至隧穿氧化層的第一摻雜元素劑量,從而降低對(duì)隧穿氧化層的破壞。[0049] 第二半導(dǎo)體層102的材料可以為摻雜非晶硅層。形成摻雜非晶硅層的工藝包括:通過化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行原位沉積,具體地,當(dāng)?shù)谝粨诫s元素為磷元素時(shí),可以使用硅烷和磷烷作為反應(yīng)氣體,以一定的體積流量比將該兩種反應(yīng)氣體通入至反應(yīng)腔室中,通過化學(xué)氣相沉積法形成具有第一摻雜元素的摻雜非晶硅層。[0050] 第二半導(dǎo)體層102的厚度可以為2nm~2000nm,具體可以為100nm、500nm或1500nm,本實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體層102的優(yōu)選厚度為20nm~300nm,具體可以為50nm、150nm或250nm。需要注意的是,第二半導(dǎo)體層102的厚度小于第一半導(dǎo)體層101的厚度和第三半導(dǎo)體層103的厚度,因?yàn)榈诙雽?dǎo)體層102含有第一摻雜元素,形成的第一半導(dǎo)體層101的厚度和第三半導(dǎo)體層103的厚度越大,在后續(xù)第二熱處理后,第一摻雜元素?cái)U(kuò)散到第一半導(dǎo)體層

101和第三半導(dǎo)體層103形成的摻雜死層就會(huì)越少。

[0051] 第一摻雜元素的類型為N型或P型,N型可以為:磷或砷等5價(jià)元素;P型可以為:銦、硼等3價(jià)元素。[0052] 本實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素的濃度與第二半導(dǎo)體層102的厚度成正比例關(guān)系,第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素的濃度越高,第二半導(dǎo)體層102的厚度越大,第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的摻雜死層會(huì)越少,減少摻雜死層會(huì)提高半導(dǎo)體層的結(jié)晶程度,進(jìn)而提高太陽能電池的鈍化性能。[0053] 參考圖3,本實(shí)施例中,對(duì)第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102和第三半導(dǎo)體層103進(jìn)行第一熱處理107,第一熱處理107適于提高第一半導(dǎo)體層101的結(jié)晶程度以及第三半導(dǎo)體層103的結(jié)晶程度。[0054] 本實(shí)施例中,第一熱處理107提供的熱能小于第一摻雜元素從第二半導(dǎo)體層102內(nèi)擴(kuò)散至第三半導(dǎo)體層103內(nèi)所需的能量,且第一熱處理107提供的熱能小于第一摻雜元素從第二半導(dǎo)體層102內(nèi)擴(kuò)散至第一半導(dǎo)體層101內(nèi)所需的能量。[0055] 在進(jìn)行第一熱處理107之后,第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103的材料均為多晶材料,具體可以為本征多晶硅。[0056] 第一熱處理107的溫度為600攝氏度~850攝氏度,具體可以為650攝氏度、700攝氏度或800攝氏度。[0057] 第一熱處理107的溫度可以使得第一半導(dǎo)體層101的結(jié)晶程度和第三半導(dǎo)體層103的結(jié)晶程度提高,但是不會(huì)激活第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素,第一摻雜元素不會(huì)擴(kuò)散,第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前就具有較高的結(jié)晶程度,結(jié)晶程度越高,半導(dǎo)體層的原子排列越整齊,在后續(xù)第一摻雜元素?cái)U(kuò)散后,形成的鈍化接觸結(jié)構(gòu)中第一摻雜元素分布的越均勻,太陽能電池的鈍化性能越好,進(jìn)而提高了電池的轉(zhuǎn)化效率。[0058] 參考圖4,在進(jìn)行第一熱處理107(參考圖3)之后,對(duì)第一半導(dǎo)體層101(參考圖1)、第二半導(dǎo)體層102(參考圖1)和第三半導(dǎo)體層103(參考圖1)進(jìn)行第二熱處理108,以使第一摻雜元素向第一半導(dǎo)體層101以及第三半導(dǎo)體層103內(nèi)擴(kuò)散,使第一半導(dǎo)體層101轉(zhuǎn)換為第一鈍化接觸層104,第二半導(dǎo)體層102轉(zhuǎn)化為第二鈍化接觸層105,第三半導(dǎo)體層103轉(zhuǎn)化為第三鈍化接觸層106。[0059] 具體地,第二熱處理108激活第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的第一摻雜元素,擴(kuò)散后形成的第一鈍化接觸層104、第二鈍化接觸層105和第三鈍化接觸層106整體形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)。[0060] 由于在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103就已經(jīng)具有較高的結(jié)晶程度,所以形成的第一鈍化接觸層104和第三鈍化接觸層106中第一摻雜元素分布比較均勻,第一鈍化接觸層104和第三鈍化接觸層106具有良好的鈍化效果。[0061] 第二半導(dǎo)體層102內(nèi)的部分第一摻雜元素?cái)U(kuò)散至第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103后,剩余的第一摻雜元素較少,同時(shí)由于第二熱處理108,形成的第二鈍化接觸層105也具有較高的結(jié)晶程度,第二鈍化接觸結(jié)構(gòu)105也具有良好的鈍化效果。[0062] 第一鈍化接觸層104、第二鈍化接觸層105和第三鈍化接觸層106的材料可以為摻雜多晶硅。[0063] 第二熱處理108的溫度大于第一熱處理107的溫度。因?yàn)榈谝粺崽幚?07時(shí)只需要提高第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103的結(jié)晶程度,不需要激活第一摻雜元素,所以溫度較低,但是第二熱處理108需要激活第一摻雜元素,使之?dāng)U散,所以第二熱處理108的溫度大于第一熱處理107的溫度,這樣采用分步不同溫?zé)崽幚淼姆绞?,使得在第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前,第一半導(dǎo)體層101和第三半導(dǎo)體層103已經(jīng)具有較高的結(jié)晶程度。[0064] 本實(shí)施例中,第二熱處理108的溫度為850攝氏度~1050攝氏度,具體可以為900攝氏度、950攝氏度或1000攝氏度。[0065] 本實(shí)施例通過兩次溫度不同的熱處理,使得第二半導(dǎo)體層內(nèi)的第一摻雜元素?cái)U(kuò)散之前,第一半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層已經(jīng)具有較高的結(jié)晶程度,形成的鈍化接觸結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)晶程度,而且鈍化接觸結(jié)構(gòu)中第一摻雜元素分布也比較均勻,提高了太陽能電池的鈍化性能,進(jìn)而提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。[0066] 本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種太陽能電池的形成方法,與本發(fā)明第一實(shí)施例提供的太陽能電池的形成方法大致相同,主要區(qū)別在于第三半導(dǎo)體層中含有第二摻雜元素,以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種太陽能電池的形成方法進(jìn)行詳細(xì)說明。[0067] 圖5~圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種太陽能電池形成方法的各步驟結(jié)構(gòu)示意圖。[0068] 參考圖5~圖7,本實(shí)施例中,在進(jìn)行第一熱處理207之前,第三半導(dǎo)體層203內(nèi)含有第二摻雜元素,且第二摻雜元素的類型與第一摻雜元素的類型相同。[0069] 第三半導(dǎo)體203內(nèi)含有第二摻雜元素,這樣在第二熱處理208之前,第三半導(dǎo)體層203內(nèi)已經(jīng)含有摻雜元素,在形成第三鈍化接觸層206時(shí)不需要通過第一摻雜元素?cái)U(kuò)散的方式獲取摻雜元素,太陽能電池中需要通過第一摻雜元素?cái)U(kuò)散獲取摻雜元素的半導(dǎo)體層減少,所以在形成第二半導(dǎo)體層202時(shí),減少第二半導(dǎo)體層202內(nèi)的第一摻雜元素的劑量,降低了第二半導(dǎo)體層202中因第一摻雜元素過多形成摻雜死層的風(fēng)險(xiǎn)。

[0070] 第三半導(dǎo)體層內(nèi)203的第二摻雜元素的濃度小于第二半導(dǎo)體層202內(nèi)第一摻雜元素的濃度。第三半導(dǎo)體層203內(nèi)的第二摻雜元素濃度小,形成的鈍化接觸結(jié)構(gòu)的表面摻雜死層較少,有利于提高太陽能電池表面和金屬柵極層的接觸性能。[0071] 本實(shí)施例中,第三半導(dǎo)體層203內(nèi)第二摻雜元素的濃度與第三半導(dǎo)體層203的厚度成正比例關(guān)系。因?yàn)榈诙雽?dǎo)體層203內(nèi)第二摻雜元素的濃度越大,越容易產(chǎn)摻雜死層,不僅降低了太陽能電池的鈍化性能,而且降低了太陽能電池表面與金屬柵極層的接觸性能,但是相應(yīng)的提高第三半導(dǎo)體層203的厚度,可以減少摻雜死層。[0072] 本實(shí)施例提供的太陽能電池的形成方法中,第三半導(dǎo)體層內(nèi)有第二摻雜元素,在第二熱處理后,不需要太多的第一摻雜元素往第三半導(dǎo)體層擴(kuò)散,所以形成的第二半導(dǎo)體層內(nèi)的第一摻雜元素劑量降低,有利于減少第二半導(dǎo)體層內(nèi)因含有大量第一摻雜元素而導(dǎo)致的摻雜死層。[0073] 本發(fā)明第三實(shí)施例提供一種基于上述太陽能電池的形成方法形成的太陽能電池,以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例提供的太陽能電池進(jìn)行詳細(xì)說明。[0074] 圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。[0075] 參考圖8,本實(shí)施例中,太陽能電池包括:基底300,基底包括隧穿氧化層320;依次堆疊在隧穿氧化層320上的第一鈍化接觸層304、第二鈍化接觸層305和第三鈍化接觸層306,第一鈍化接觸層304、第二鈍化接觸層305和第三鈍化接觸層306含有摻雜元素,摻雜元素的類型為N型或者P型。

[0076] 在其他實(shí)施例中,還可以在第三鈍化接觸層遠(yuǎn)離第二鈍化接觸層的表面形成金屬柵極層,所述金屬柵極層為太陽能電池的電極。[0077] 基底300為雙層結(jié)構(gòu),包括具有發(fā)射極的襯底310和隧穿氧化層320。[0078] 襯底310包括相對(duì)設(shè)置的正面和背面,可以理解的是,襯底310的正面是接收太陽光線照射的表面,襯底310的背面與正面相背,為背光面,隧穿氧化層320設(shè)置于襯底310的背面。[0079] 第一鈍化接觸層304、第二鈍化接觸層305和第三鈍化接觸層306的材料相同,具體可以為摻雜多晶硅。[0080] 第二鈍化接觸層305的厚度小于第一鈍化接觸層304的厚度。第一鈍化接觸層304與隧穿氧化層320接觸,第一鈍化接觸層304厚度較大,擴(kuò)散至隧穿氧化層320的摻雜元素較少,不會(huì)破壞隧穿氧化層320,從而提高了太陽能電池的鈍化性能。[0081] 第一鈍化接觸層304的結(jié)晶程度高于第二鈍化接觸層305的結(jié)晶程度。因?yàn)樵谛纬商柲茈姵氐倪^程中,第一鈍化接觸層304在具有摻雜元素之前已經(jīng)具有較高的結(jié)晶程度,所以形成的第一鈍化接觸層304的結(jié)晶程度高于第二鈍化接觸層305的結(jié)晶程度。[0082] 第二鈍化接觸層305的厚度小于第三鈍化接觸層306的厚度。第三鈍化接觸層306為太陽能電池的表面,后續(xù)需要與金屬柵極層接觸,第三鈍化接觸層306的厚度較大,有利于減少太陽能電池表面的摻雜死層,提高了太陽能電池和金屬柵極的接觸性能。[0083] 本實(shí)施例通過控制第三鈍化接觸層306的厚度,可以控制擴(kuò)散到太陽能電池表面的摻雜元素的劑量,從而更好的控制太陽能電池表面摻雜元素的濃度,以及金屬柵極層和太陽能電池的接觸性能。[0084] 第三鈍化接觸層306的結(jié)晶程度高于第二鈍化接觸層305的結(jié)晶程度。因?yàn)樵谛纬商柲茈姵氐倪^程中,第三鈍化接觸層306在具有摻雜元素之前已經(jīng)具有較高的結(jié)晶程度,所以形成的第三鈍化接觸層306的結(jié)晶程度高于第二鈍化接觸層305的結(jié)晶程度。[0085] 本實(shí)施例提供一種太陽能電池,通過控制太陽能電池中各層的厚度,降低摻雜元素對(duì)隧穿氧化層的破壞,同時(shí)提高了金屬柵極層和太陽能電池的接觸性能,進(jìn)而提高了太陽能電池的鈍化性能。[0086] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例,而在實(shí)際應(yīng)用中,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各自更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求限定的范圍為準(zhǔn)。



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