權(quán)利要求書(shū): 1.一種
太陽(yáng)能電池的制作方法,其特征在于,包括:
提供N型基底以及位于所述基底前表面的P型發(fā)射極,所述基底具有相對(duì)的所述前表面以及后表面,所述前表面為受光面,所述后表面為背光面;
在所述基底前表面形成氧化硅層,所述氧化硅層背離所述基底的表面分布有懸掛鍵;
在所述基底前表面形成第一鈍化層,所述第一鈍化層包括多個(gè)氮氧化硅子層,所述氮氧化硅子層覆蓋所述氧化硅層,臨近所述氧化硅層的所述氮氧化硅子層通過(guò)所述懸掛鍵與所述氧化硅層結(jié)合,所述氮氧化硅子層內(nèi)摻雜有氫離子,在垂直于所述基底前表面的方向上,每一所述氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮氧化硅子層的折射率遞減,在垂直于所述基底前表面的方向上,所述第一鈍化層的厚度為10nm~
25nm,所述第一鈍化層的第一折射率為1.4 2.0;
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在所述第一鈍化層表面形成第二鈍化層,所述第二鈍化層包括多個(gè)氮化硅子層,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮化硅子層的折射率遞減;
在所述基底后表面形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池的制作方法,其特征在于,形成所述第一鈍化層的工藝步驟包括:采用第一射頻功率電離前驅(qū)體,以形成位于所述基底前表面的第一氮氧化硅子層;采用第二射頻功率電離所述前驅(qū)體,以形成覆蓋所述第一氮氧化硅子層的第二氮氧化硅子層,所述第一射頻功率大于所述第二射頻功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池的制作方法,其特征在于,所述第一射頻功率為
12000W 14000W,所述第二射頻功率為10000W 12000W。
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4.一種太陽(yáng)能電池,其特征在于,包括:
N型基底以及位于所述基底前表面的P型發(fā)射極;
位于所述基底前表面的第一鈍化層,所述第一鈍化層包括多個(gè)氮氧化硅子層,在垂直于所述基底前表面的方向上,每一所述氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,所述氮氧化硅子層內(nèi)摻雜有氫離子,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮氧化硅子層的折射率遞減,在垂直于所述基底前表面的方向上,所述第一鈍化層的厚度為10nm 25nm,所述第一鈍化層的第~一折射率為1.4 2.0;
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覆蓋所述第一鈍化層表面的第二鈍化層,所述第二鈍化層包括多個(gè)氮化硅子層,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮化硅子層的折射率遞減;
位于所述基底后表面的鈍化接觸結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池,其特征在于,第一鈍化層包括層疊的第一氮氧化硅子層和第二氮氧化硅子層,所述第一氮氧化硅子層位于所述基底與所述第二氮氧化硅子層之間,所述第一氮氧化硅子層的致密度高于所述第二氮氧化硅子層的致密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池,其特征在于,所述第一鈍化層中氧原子的數(shù)量與氮原子的數(shù)量的比值為0.49 8.64。
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7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池,其特征在于,在垂直于所述基底前表面的方向上,所述第二鈍化層的厚度為45nm 65nm,所述第二鈍化層的折射率為1.8 2.2。
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說(shuō)明書(shū): 太陽(yáng)能電池及其制作方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及
光伏領(lǐng)域,特別涉及一種太陽(yáng)能電池及其制作方法。背景技術(shù)[0002] 相較于采用
氧化鋁/氮化硅疊層作為N型太陽(yáng)能電池的正面鈍化疊層,采用氮氧化硅/氮化硅疊層作為正面鈍化疊層,具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低廉以及安全性高等特點(diǎn),同時(shí),氮氧化硅對(duì)P型發(fā)射極也可以具有良好的鈍化效果。[0003] 然而,由于P型發(fā)射極的特殊帶電性質(zhì)以及表面制絨的存在,采用傳統(tǒng)工藝制備沉積在P型發(fā)射極表面的氮氧化硅層,氮氧化硅層具有不易沉積生長(zhǎng)、生長(zhǎng)不均勻以及鈍化效果較差等問(wèn)題。這對(duì)氮氧化硅層的大規(guī)模工藝應(yīng)用造成限制。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池及其制作方法,有利于提升太陽(yáng)能電池的鈍化效果。[0005] 為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池的制作方法,包括:提供N型基底以及位于所述基底前表面的P型發(fā)射極;在所述基底前表面形成第一鈍化層,所述第一鈍化層包括多個(gè)氮氧化硅子層,所述氮氧化硅子層內(nèi)摻雜有氫離子,在垂直于所述基底前表面的方向上,每一所述氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮氧化硅子層的折射率遞減;在所述第一鈍化層表面形成第二鈍化層,所述第二鈍化層包括多個(gè)氮化硅子層,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮化硅子層的折射率遞減;在所述基底后表面形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)。[0006] 另外,形成所述第一鈍化層的工藝步驟包括:采用第一射頻功率電離前驅(qū)體,以形成位于所述基底前表面的第一氮氧化硅子層;采用第二射頻功率電離所述前驅(qū)體,以形成覆蓋所述第一氮氧化硅子層的第二氮氧化硅子層,所述第一射頻功率大于所述第二射頻功率。[0007] 另外,所述第一射頻功率為12000W~14000W,所述第二射頻功率為10000W~12000W。
[0008] 另外,在形成所述氮氧化硅子層之前,還包括:形成覆蓋所述基底前表面的氧化硅層,所述氧化硅層背離所述基底的表面分布有懸掛鍵;在形成所述氧化硅層之后,沉積氮氧化硅材料,所述氮氧化硅材料通過(guò)所述懸掛鍵與所述氧化硅層結(jié)合,以形成覆蓋所述氧化硅層的所述氮氧化硅子層。[0009] 另外,在垂直于所述基底前表面的方向上,所述第一鈍化層的厚度為10nm~25nm。[0010] 另外,所述第一鈍化層的第一折射率為1.4~2.0。[0011] 相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種太陽(yáng)能電池,包括:N型基底以及位于所述基底前表面的P型發(fā)射極;位于所述基底前表面的第一鈍化層,所述第一鈍化層包括多個(gè)氮氧化硅子層,在垂直于所述基底前表面的方向上,每一所述氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,所述氮氧化硅子層內(nèi)摻雜有氫離子,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮氧化硅子層的折射率遞減;覆蓋所述第一鈍化層表面的第二鈍化層,所述第二鈍化層包括多個(gè)氮化硅子層,在遠(yuǎn)離所述基底的方向上,所述多個(gè)氮化硅子層的折射率遞減;位于所述基底后表面的鈍化接觸結(jié)構(gòu)。[0012] 另外,第一鈍化層包括層疊的第一氮氧化硅子層和第二氮氧化硅子層,所述第一氮氧化硅子層位于所述基底與所述第二氮氧化硅子層之間,所述第一氮氧化硅子層的致密度高于所述第二氮氧化硅子層的致密度。[0013] 另外,所述第一鈍化層中氧原子的數(shù)量與氮原子的數(shù)量的比值為0.49~8.64。[0014] 另外,在垂直于所述基底前表面的方向上,所述第二鈍化層的厚度為45nm~65nm,所述第二鈍化層的折射率為1.8~2.2。[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] 上述技術(shù)方案中,通過(guò)限制沉積的每層氮氧化硅子層的厚度,使得每層氮氧化硅子層具有良好的膜厚均勻性,避免因膜層厚度增大而導(dǎo)致的膜厚均勻性劣化,從而保證多層氮氧化硅子層構(gòu)成的第一鈍化層具有良好的膜厚均勻性以及良好的鈍化效果。[0017] 另外,由于氧化硅層的懸掛鍵通常具有良好的平均均勻性,因此,通過(guò)懸掛鍵固定氮氧化硅材料并形成氮氧化硅子層,有利于使得氮氧化硅子層具有良好的膜厚均勻性,有利于提升氮氧化硅子層的鈍化效果。附圖說(shuō)明[0018] 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例通過(guò)與之對(duì)應(yīng)的附圖中的圖片進(jìn)行示例性說(shuō)明,除非有特別申明,附圖中的圖不構(gòu)成比例限制。[0019] 圖1至圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的制作方法各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0020] 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(méi)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。[0021] 圖1至圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的制作方法各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。太陽(yáng)能電池的制作方法包括以下步驟:[0022] 參考圖1至圖3,提供N型基底100并進(jìn)行雙面制絨,形成P型發(fā)射極111。[0023] 具體地,對(duì)N型基底100進(jìn)行清洗,并采用濕法化學(xué)腐蝕的方式制備金字塔絨面,金字塔絨面可以降低基底100表面對(duì)光線的反射,從而增加基底100對(duì)光線的吸收利用率,提升太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率;此外,絨面制備可采用成熟的產(chǎn)線堿制絨工藝,形成45度正金字塔絨面。[0024] 需要說(shuō)明的是,基底100的前表面制絨會(huì)形成臺(tái)階效應(yīng),即形成非平坦表面,后續(xù)沉積的膜層可能因沉積面為非平坦面而產(chǎn)生膜層生長(zhǎng)速度慢、膜層生長(zhǎng)均勻性差等問(wèn)題,進(jìn)而影響后續(xù)沉積的膜層的鈍化效果;同時(shí),制絨工藝可能會(huì)對(duì)基底100表面造成損傷并形成微小的空位缺陷。N型基底100為摻雜有N型離子(例如,磷等五主族元素)的硅基底,基底100前表面為基底100朝向陽(yáng)光的表面,基底100后表面為基底100背離陽(yáng)光的表面,硅基底的材料包括單晶硅、
多晶硅、非晶硅以及微晶硅;在其他實(shí)施例中,基底的材料還可以為碳單質(zhì)、有機(jī)材料以及多元化合物,多元化合物包括砷化鎵、碲化鎘、銅銦硒等。
[0025] 在雙面制絨之后,對(duì)基底100前表面進(jìn)行硼擴(kuò)散處理,形成P型發(fā)射極111,P型發(fā)射極111占據(jù)基底100朝陽(yáng)側(cè)的部分表層空間,P型發(fā)射極111與基底100構(gòu)成PN結(jié)。P型發(fā)射極111呈正電性,會(huì)對(duì)后續(xù)形成的具有正電性的膜層(例如氮氧化硅子層)起到排斥作用,排斥作用可能導(dǎo)致膜層間的結(jié)合力較弱、膜層生長(zhǎng)均勻性較差等問(wèn)題。
[0026] 硼擴(kuò)散處理還會(huì)同時(shí)在基底100前表面、后表面以及側(cè)面生成不必要的硼硅玻璃,硼硅玻璃對(duì)基底100有一定的保護(hù)作用,可避免某些工藝制程對(duì)基底100表面造成損傷。換句話說(shuō),不必要的硼硅玻璃可作為基底100的掩膜層。[0027] 參考圖4,對(duì)基底100后表面進(jìn)行平坦化工藝(例如,拋光)。[0028] 后表面為太陽(yáng)能電池背離陽(yáng)光的一面,平坦化工藝可形成用于沉積后表面膜層所需的平坦表面。在進(jìn)行平坦化工藝的過(guò)程中,后表面的硼硅玻璃被一并去除。[0029] 參考圖5和圖6,形成界面鈍化層121和場(chǎng)鈍化層122,構(gòu)成鈍化接觸結(jié)構(gòu)。[0030] 在一些實(shí)施例中,采用沉積工藝形成界面鈍化層121,具體來(lái)說(shuō),界面鈍化層121的材料包括氧化硅,沉積工藝包括化學(xué)氣相沉積工藝;在其他實(shí)施例中,還可以采用原位生成工藝形成界面鈍化層,具體來(lái)說(shuō),可以在硅基底的基礎(chǔ)上,采用熱氧化工藝以及硝酸鈍化等工藝原位生成界面鈍化層。[0031] 在一些實(shí)施例中,在形成界面鈍化層121之后,沉積本征多晶硅以形成多晶硅層,并通過(guò)離子注入以及源擴(kuò)散的方式摻雜磷離子,形成N型摻雜多晶硅層,摻雜多晶硅層作為場(chǎng)鈍化層122。[0032] 當(dāng)采用沉積工藝形成界面鈍化層121以及場(chǎng)鈍化層122時(shí),由于前表面有硼硅玻璃作為掩膜層對(duì)基底100前表面進(jìn)行保護(hù),因此,在進(jìn)行沉積工藝時(shí)無(wú)需通過(guò)掩膜將沉積區(qū)域限定在后表面,后續(xù)可采用同一工藝同時(shí)去除前表面的硼酸玻璃以及沉積在前表面的氧化硅和多晶硅。如此,無(wú)需設(shè)置額外的掩膜,有利于減少工藝步驟,縮短工藝流程,降低工藝成本。[0033] 在其他實(shí)施例中,當(dāng)界面鈍化層采用原位生成工藝形成時(shí),沉積在基底前表面的硼硅玻璃表面的只有多晶硅。[0034] 參考圖7,形成覆蓋基底100前表面的氧化硅層112。[0035] 在一些實(shí)施例中,在形成氧化硅層112之前,需要去除繞鍍?cè)诨?00前表面的多余的硼硅玻璃、氧化硅和多晶硅;在其他實(shí)施例中,在形成第一鈍化層之前,需要去除繞鍍?cè)诨浊氨砻娴亩嘤嗟呐鸸璨AШ投嗑Ч琛0036] 氧化硅層112的形成工藝包括化學(xué)氣相沉積、熱氧氧化、臭氧氧化、硝酸鈍化和自然氧化等,在形成氧化硅層112之后,氧化硅層112背離基底100的表面分布有懸掛鍵,懸掛鍵用于與氮氧化硅材料反應(yīng)并結(jié)合,以形成氮氧化硅子層。為控制氮氧化硅子層的膜厚均勻性和致密性,可選擇合適的形成工藝以及工藝參數(shù),使得最終形成的氧化硅層112表面具有均勻性較好且密度較大的懸掛鍵。[0037] 在一些實(shí)施例中,采用自然氧化工藝形成氧化硅層112,在垂直于基底100表面的方向上,氧化硅層112的厚度為1~8nm,例如2nm、4nm或6nm。如此,既可以使得氧化硅層112具有均勻性較好且密度較大的懸掛鍵,又可以減小氧化硅層112的設(shè)置對(duì)太陽(yáng)能電池整體封裝尺寸的影響。[0038] 參考圖8,形成第一氮氧化硅子層113a。[0039] 在一些實(shí)施例中,鈍化疊層中的第一鈍化層包括多個(gè)氮氧化硅子層,不同氮氧化硅子層的物理特性不同。本文僅以第一鈍化層包括兩層依次堆疊的氮氧化硅子層作為示例進(jìn)行具體說(shuō)明,并不對(duì)氮氧化硅子層的層數(shù)進(jìn)行限制;此外,氮氧化硅子層指的是以氮氧化硅材料為主的膜層,即該膜層的主要特性由氮氧化硅材料決定,實(shí)際上,該膜層還可以摻雜有氧化硅、氧化鎵、氧化鉿和氧化鉭等材料,以調(diào)節(jié)氮氧化硅子層的特性。[0040] 形成第一氮氧化硅子層113a的工藝步驟包括:向反應(yīng)腔室內(nèi)通入前驅(qū)體,前驅(qū)體包括
硅烷、笑氣以及氨氣;采用第一射頻功率電離前驅(qū)體,形成前驅(qū)體等離子體,前驅(qū)體等離子體在氧化硅層112表面發(fā)生反應(yīng),形成覆蓋氧化硅層112表面的第一氮氧化硅子層113a。需要說(shuō)明的是,若未形成氧化硅層112,則第一氮氧化硅子層113a覆蓋基底100前表面或者說(shuō)P型發(fā)射極表面。
[0041] 第一氮氧化硅子層113a的物理特性與第一射頻功率的大小有關(guān)。具體來(lái)說(shuō),第一射頻功率越大,前驅(qū)體被電離得越充分,形成氮氧化硅材料的不同元素更多以離子形式參與反應(yīng),相對(duì)于氣體分子而言,離子具有相對(duì)較小的體積,更容易均勻覆蓋基底100表面以及填補(bǔ)基底100表面的微小空位缺陷;同時(shí),參與反應(yīng)的前驅(qū)體分子較少,更少地占據(jù)基底100前表面的反應(yīng)空間,有利于提高相同空間內(nèi)參與有效反應(yīng)的離子總數(shù),從而提高第一氮氧化硅子層113a的生長(zhǎng)速率以及致密度,致密度越高折射率越大。
[0042] 在一些實(shí)施例中,第一射頻功率為12000W~14000W,例如12500W、13000W或13500W。如此,有利于以較快的生長(zhǎng)速度形成第一氮氧化硅子層113a,第一氮氧化硅子層
113a能夠填補(bǔ)基底100表面的空位缺陷且具有良好的膜厚均勻性,即背離基底100的表面較為平滑,能夠?yàn)楹罄m(xù)膜層的沉積提供良好的沉積環(huán)境,提升后續(xù)膜層的膜厚均勻性;同時(shí),第一氮氧化硅子層113a具有致密度較高和折射率較大的特點(diǎn),有利于提高光利用率。
[0043] 在一些實(shí)施例中,氧化硅層112的折射率可設(shè)置為1.3~1.5,例如為1.35、1.4或1.45。設(shè)置氧化硅層112的折射率小于第一氮氧化硅子層113a,有利于減弱第一氮氧化硅子層113a的折射率大于基底100的折射率而導(dǎo)致的光反射,從而提高光利用率。
[0044] 在一些實(shí)施例中,在垂直于基底100前表面的方向上,第一氮氧化硅子層113a的厚度不大于10nm,例如5nm、7nm或9nm。如此,有利于保證第一氮氧化硅子層113a具有較優(yōu)的膜厚均勻性;同時(shí),由于膜層厚度越大,膜層應(yīng)力越大,設(shè)置覆蓋氧化硅層112的第一氮氧化硅子層113a具有上述厚度,有利于保證第一氮氧化硅子層113a施加于氧化硅層112的應(yīng)力較小。[0045] 膜厚均勻性可以用膜層的極大/極小厚度除以膜層的平均厚度得到的比值進(jìn)行表征,比值越接近1,膜厚均勻性越好。一般情況下,隨著膜層厚度的增加,膜厚均勻性逐漸降低;同時(shí),隨著膜層厚度的增加,膜層缺陷出現(xiàn)的概率也就越高,膜層缺陷的出現(xiàn)更容易導(dǎo)致膜厚均勻性較差。因此,控制每一氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,有利于保證每一氮氧化硅子層具有較高的膜厚均勻性,進(jìn)而使得由多層氮氧化硅子層構(gòu)成的第一鈍化層具有較高的膜厚均勻性。[0046] 參考圖9,形成第二氮氧化硅子層113b,以構(gòu)成第一鈍化層113。[0047] 在一些實(shí)施例中,形成第二氮氧化硅子層113b的工藝步驟包括:向反應(yīng)腔室內(nèi)通入相同前驅(qū)體,并采用第二射頻功率電離前驅(qū)體,形成前驅(qū)體等離子體,前驅(qū)體等離子體在第一氮氧化硅子層113a表面發(fā)生反應(yīng),形成覆蓋第一氮氧化硅子層113a表面的第二氮氧化硅子層113b。[0048] 由于第一氮氧化硅子層113a的設(shè)置為第二氮氧化硅子層113b的沉積提供了良好的沉積環(huán)境,因此,在形成第二氮氧化硅子層113b的過(guò)程中,被沉積的氮氧化硅更容易呈現(xiàn)均勻覆蓋和均勻生長(zhǎng)的特征,對(duì)射頻功率的要求降低;進(jìn)一步地,可采用低于第一射頻功率的第二射頻功率形成第二氮氧化硅子層113b,使得第二氮氧化硅子層113b在保持膜厚均勻性的同時(shí),呈現(xiàn)較低的致密性和較低的折射率,從而實(shí)現(xiàn)在基底100朝向第一鈍化層113的方向上,第一鈍化層113的不同子膜層的折射率遞減,進(jìn)而提高第一鈍化層113的光利用率。[0049] 其中,第二射頻功率可設(shè)置為10000W~12000W,例如為10500W、11000W或11500W,如此,有利于保證第二氮氧化硅子層113b具有較高的膜厚均勻性和合適的折射率。需要說(shuō)明的是,合適的折射率指的是第二氮氧化硅子層113b的折射率低于第一氮氧化硅子層113a的折射率,但兩者的折射率之差較小,如此,有利于避免因相鄰膜層折射率差值過(guò)大而導(dǎo)致的光反射。[0050] 同時(shí),作為第一鈍化層113的氮氧化硅子層,第二氮氧化硅子層113b的厚度小于等于20nm,例如為10nm、13nm或16nm,從而保證第一鈍化層113具有良好的膜厚均勻性以及良好的鈍化效果。需要說(shuō)明的是,當(dāng)?shù)诙趸枳訉?13b向氧化硅層112和基底100傳遞應(yīng)力時(shí),第一氮氧化硅子層113a作為中間層可以阻隔部分應(yīng)力,這使得在應(yīng)力相同的情況下,第一氮氧化硅子層113a對(duì)氧化硅層112和基底100的影響較大,第二氮氧化硅子層113b對(duì)氧化硅層112和基底100的影響較小,因此,在保證膜層均勻性的情況下,設(shè)置厚度較薄的第一氮氧化硅子層113a,有利于減小氧化硅層112和基底100受到的應(yīng)力;設(shè)置厚度較厚的第二氮氧化硅子層113b,有利于提高第一鈍化層113的沉積效率。[0051] 在一些實(shí)施例中,第一鈍化層中每一氮氧化硅子層的厚度不大于10nm。[0052] 在一些實(shí)施例中,在垂直于基底100前表面的方向上,第一鈍化層113的厚度為10nm~25nm,例如為15nm、18nm或23nm。如此,有利于避免第一鈍化層113的厚度過(guò)大而對(duì)基底100和氧化硅層112施加過(guò)大的應(yīng)力,保證第一鈍化層113具有較高的鈍化效果;同時(shí),有利于避免第一鈍化層113的厚度過(guò)薄,保證第一鈍化層113內(nèi)摻雜有適量的氫離子,以實(shí)現(xiàn)良好的鈍化效果。
[0053] 基于上述射頻功率,摻氫第一鈍化層113中氧原子的數(shù)量與氮原子的數(shù)量的比值可設(shè)置為0.49~8.64,例如為2.5、5或7.5,相應(yīng)地,第一鈍化層113的折射率可設(shè)置為1.4~2.0,例如為1.5、1.7或1.9。如此,有利于避免第一鈍化層113的折射率相對(duì)于氧化硅層112或基底100的折射率過(guò)大而導(dǎo)致的光反射,提高第一鈍化層113的光利用率;同時(shí),有利于避免后續(xù)形成的第二鈍化層的折射率相較于第一鈍化層113的折射率過(guò)大而導(dǎo)致的全反射,提高鈍化疊層的光利用率。
[0054] 參考圖10,形成覆蓋第一鈍化層113表面的第二鈍化層114。[0055] 在一些實(shí)施例中,第二鈍化層114的材料包括氮化硅材料,可通過(guò)硅烷和氨氣反應(yīng)生成第二鈍化層114,具體工藝包括化學(xué)氣相沉積工藝、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝或磁控濺射工藝;其中,化學(xué)氣相沉積工藝包括低壓化學(xué)氣相沉積工藝,等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝包括直接等離子體沉積工藝和遠(yuǎn)程等離子體沉積工藝。[0056] 由于形成第一鈍化層113的工藝設(shè)備與形成第二鈍化層114的工藝設(shè)備相同,因此無(wú)需引出額外的設(shè)備以形成氧化鋁層,有利于降低硬件成本;此外,第一鈍化層113所使用的前驅(qū)體材料相較于形成氧化鋁層所使用的前驅(qū)體材料(三甲基鋁等)具有成本更低以及安全性更高的優(yōu)勢(shì)。[0057] 在一些實(shí)施例中,第二鈍化層114可分為多層子膜層,例如2~5層膜層,在基底100朝向第二鈍化層114的方向上,不同子膜層的折射率依次遞減,如此,有利于提高太陽(yáng)能電池的減反效果,使得太陽(yáng)能電池后表面呈現(xiàn)全黑的效果。[0058] 在一些實(shí)施例中,在垂直于基底100前表面的方向上,氧化硅層112、第一鈍化層113以及第二鈍化層114的厚度之和為60nm~90nm,例如為70nm、75nm或80nm。如此,有利于控制太陽(yáng)能電池具有較薄的封裝尺寸。
[0059] 參考圖11,形成第三鈍化層123、第一電極115以及第二電極124。[0060] 第三鈍化層123為減反射層,通常以氮化硅作為主要材料;第三鈍化層123可分為多層子膜層,例如2~5層膜層,在基底100朝向第三鈍化層123的方向上,不同子膜層的折射率依次遞減,如此,有利于提高太陽(yáng)能電池的減反效果。[0061] 在形成第三鈍化層123之后,進(jìn)行金屬化處理,具體包括絲網(wǎng)印刷工藝和高溫?zé)Y(jié)工藝,以形成與發(fā)射極111連接的第一電極115以及和場(chǎng)鈍化層122連接的第二電極124。[0062] 本申請(qǐng)?jiān)诎l(fā)明過(guò)程中進(jìn)行了多項(xiàng)對(duì)比試驗(yàn),對(duì)比試驗(yàn)中第一氮氧化硅子層113a的厚度大于或等于第二氮氧化硅子層113b的厚度,第一射頻功率小于或等于第二射頻功率,得到的試驗(yàn)結(jié)果如下表所示:[0063] 表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)表[0064][0065] 從上表數(shù)據(jù)可以看出:相較于實(shí)例3(即本實(shí)施例)采用的厚度和射頻功率,實(shí)例1中第一氮氧化硅子層的厚度和第二氮氧化硅子層的厚度都大于20nm,兩層氮氧化硅子層的膜厚均勻性較差以及應(yīng)力較大,進(jìn)而導(dǎo)致少子壽命較短以及光電轉(zhuǎn)換效率較低;實(shí)例2中,僅第一氮氧化硅子層的厚度大于20nm,少子壽命以及光電轉(zhuǎn)換效率有一定提升;實(shí)例4和實(shí)例5中,第一射頻功率小于等于第二射頻功率,第一氮氧化硅子層的致密性和膜層均勻性較差,不利于填充基底表面或氧化硅層表面的空位缺陷,無(wú)法形成良好的膜層沉積環(huán)境,進(jìn)而導(dǎo)致少子壽命較短以及光電轉(zhuǎn)換效率較低。[0066] 本實(shí)施例中,通過(guò)限制沉積的每層氮氧化硅子層的厚度,使得每層氮氧化硅子層具有良好的膜厚均勻性,避免因膜層厚度增大而導(dǎo)致的膜厚均勻性劣化,從而保證多層氮氧化硅子層構(gòu)成的第一鈍化層具有良好的膜厚均勻性以及良好的鈍化效果。[0067] 相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種太陽(yáng)能電池,可采用上述太陽(yáng)能電池的制作方法制作。[0068] 參考圖11,太陽(yáng)能電池包括:N型基底100以及位于基底100前表面的P型發(fā)射極111;位于基底100前表面的第一鈍化層113,第一鈍化層113包括多個(gè)氮氧化硅子層,在垂直于基底100前表面的方向上,每一氮氧化硅子層的厚度不大于20nm,氮氧化硅子層內(nèi)摻雜有氫離子,在遠(yuǎn)離基底100的方向上,多個(gè)氮氧化硅子層的折射率遞減;覆蓋第一鈍化層113表面的第二鈍化層114,第二鈍化層114包括多個(gè)氮化硅子層,在遠(yuǎn)離基底100的方向上,多個(gè)氮化硅子層的折射率遞減;位于基底100后表面的鈍化接觸結(jié)構(gòu)。
[0069] 在一些實(shí)施例中,第一鈍化層113包括層疊的第一氮氧化硅子層113a和第二氮氧化硅子層113b,第一氮氧化硅子層113a位于基底100與第二氮氧化硅子層113b之間,第一氮氧化硅子層113a的致密度高于第二氮氧化硅子層113b的致密度。如此,有利于彌補(bǔ)基底100表面的空位缺陷和提高鈍化效果,還有利于形成折射率梯度,提高光利用率。[0070] 在一些實(shí)施例中,第一鈍化層113中氧原子的數(shù)量與氮原子的數(shù)量的比值為0.49~8.84,例如為2.5、5或7.5;相應(yīng)地,第一鈍化層113的折射率為1.4~2.0,在基底100朝向第一鈍化層113的方向上,第一鈍化層113中不同氮氧化硅子層的折射率遞減。如此,有利于減少第一鈍化層113與基底100或氧化硅層之間因折射率差值較大而產(chǎn)生的光反射,提高第一鈍化層113的光利用率,還有利于減少第二鈍化層114與第一鈍化層113之間因折射率差異而產(chǎn)生的光反射,提高正面鈍化疊層的光利用率。[0071] 在一些實(shí)施例中,在垂直于基底100前表面的方向上,第二鈍化層114的厚度為45nm~65nm,例如為50nm、55nm或60nm;相應(yīng)的,第二鈍化層114中硅原子的數(shù)量與氮原子的數(shù)量的比值為2.62~6.27,例如為3、4.5或6,第二鈍化層114的折射率為1.8~2.2,例如為
1.9、2或2.1。如此,有利于保證第二鈍化層114具有良好的減反射效果。
[0072] 在一些實(shí)施例中,通過(guò)限制沉積的每層氮氧化硅子層的厚度,使得每層氮氧化硅子層具有良好的膜厚均勻性,避免因膜層厚度增大而導(dǎo)致的膜厚均勻性劣化,從而保證多層氮氧化硅子層構(gòu)成的第一鈍化層具有良好的膜厚均勻性以及良好的鈍化效果。[0073] 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)。
聲明:
“太陽(yáng)能電池及其制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)