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，尤其涉及一種背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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(xiě)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(kāi)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 backcontact，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。但是包括背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池在內(nèi)的絕大部分電池都沒(méi)有解決的一個(gè)問(wèn)題就是，金屬和襯底形成歐姆接觸以后，會(huì)在接觸表面引入大量的界面態(tài)，這使得該表面的載流子復(fù)合速率明顯增大，這會(huì)大大降低電池的性能。而通常的解決方案，就是盡量減小金屬和襯底的接觸面積，可是這又會(huì)引起載流子的橫向運(yùn)輸，增加串聯(lián)電阻，又會(huì)降低電池的性能。

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性能，同時(shí)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，特別是一種采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，本發(fā)明提供的背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池具有較高的電池性能，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復(fù)合層；

復(fù)合在所述基片背表面的隧穿氧化物層；

復(fù)合在所述隧穿氧化物層上的P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層；

設(shè)置在所述P型摻雜半導(dǎo)體層上的正電極；

設(shè)置在所述N型摻雜半導(dǎo)體層上的負(fù)電極。

優(yōu)選的，所述基片前表面的復(fù)合層包括：

復(fù)合在所述基片前表面上的前場(chǎng)區(qū)；

復(fù)合在所述前場(chǎng)區(qū)上的前表面鈍化層；

復(fù)合在所述前表面鈍化層上的減反射層。

優(yōu)選的，所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層相鄰交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上，和/或所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層相隔交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上；

所述P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度與所述N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度比為(2～10)：1。

優(yōu)選的，所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層相鄰交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上時(shí)，所述正電極的寬度小于所述P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度，所述負(fù)電極的寬度小于所述N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度，且所述正電極不與所述N型摻雜半導(dǎo)體層相接觸，所述負(fù)電極不與所述P型摻雜半導(dǎo)體層相接觸。

優(yōu)選的，所述基片前表面的復(fù)合層具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述基片前表面具有絨面陷光結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述基片的材質(zhì)包括輕摻雜的硅材料，所述輕摻雜的摻雜濃度為10¹³～10¹⁷cm^-3；所述摻雜的類型為N型；

所述硅材料包括單晶硅、多晶硅和硅薄膜中的一種或多種；

所述摻雜的材質(zhì)包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種；

所述基片的少子壽命大于等于500μs；所述基片的電阻率為1～50Ω·c m；

所述基片的厚度為50～300μm。

優(yōu)選的，所述隧穿氧化物層的材質(zhì)為絕緣材料；

所述絕緣材料包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁和氮化硅中的一種或多種；

所述隧穿氧化物層的厚度為0.3～2nm。

優(yōu)選的，所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材質(zhì)各自包括微晶硅、多晶硅和非晶硅中的一種或多種；所述摻雜的材質(zhì)各自包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種；

所述摻雜的濃度各自為10¹⁸～10²¹cm^-3；

所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的厚度各自選自5nm～500nm。

優(yōu)選的，所述前場(chǎng)區(qū)為在基片前表面上，通過(guò)擴(kuò)散磷形成的高摻雜區(qū)域；

所述前場(chǎng)區(qū)的厚度為0.5～2μm；

所述前表面鈍化層包括氧化硅層、氮化硅層、氧化硅和氮化硅疊層或碳化硅層；

所述前表面鈍化層的厚度為50～100nm；

所述減反射層的材質(zhì)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40～100nm。

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復(fù)合層；復(fù)合在所述基片背表面的隧穿氧化物層；復(fù)合在所述隧穿氧化物層上的P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述P型摻雜半導(dǎo)體層上的正電極；設(shè)置在所述N型摻雜半導(dǎo)體層上的負(fù)電極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)金屬和襯底形成歐姆接觸以后，會(huì)在接觸表面引入大量的界面態(tài)，這使得該表面的載流子復(fù)合速率明顯增大，降低電池的性能的缺陷，提出了一種采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池。本發(fā)明采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)避免了金屬電極和襯底的直接接觸，有效的減小了載流子在金屬接觸界面的復(fù)合，提高了電池的開(kāi)壓；而且由于金屬接觸不會(huì)帶來(lái)復(fù)合的增加，金屬接觸可以覆蓋發(fā)射極和背場(chǎng)的絕大部分面積，避免了載流子的橫向運(yùn)輸，有利于降低串聯(lián)電阻，進(jìn)一步提高電池效率。而且本發(fā)明采用的制備工藝和現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池制備工藝兼容性良好，而且相較于傳統(tǒng)背接觸電池工藝更簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本更低。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，電池效率能夠達(dá)到22％。

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提供的隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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(mǎi)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(mǎi)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復(fù)合層；

復(fù)合在所述基片背表面的隧穿氧化物層；

復(fù)合在所述隧穿氧化物層上的P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層；

設(shè)置在所述P型摻雜半導(dǎo)體層上的正電極；

設(shè)置在所述N型摻雜半導(dǎo)體層上的負(fù)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)選包括輕摻雜的硅材料，所述摻雜的類型優(yōu)選為N型。

本發(fā)明對(duì)所述輕摻雜的硅材料的摻雜濃度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的輕摻雜的硅材料的摻雜濃度即可，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)明所述輕摻雜的硅材料的摻雜濃度優(yōu)選為10¹³～10¹⁷cm^-3，更優(yōu)選為10¹³～10¹⁶cm^-3，最優(yōu)選為10¹⁴～10¹⁵cm^-3。

本發(fā)明對(duì)所述輕摻雜的硅材料的硅材料沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的輕摻雜的硅材料的硅材料即可，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)所述輕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1～50Ω·cm，更優(yōu)選為10～40Ω·cm，最優(yōu)選為20～30Ω·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50～300μm，更優(yōu)選為100～250μm，最優(yōu)選為150～200μm。

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)明對(duì)所述基片前表面的復(fù)合層的整體結(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)明所述基片的前表面的復(fù)合層具有陷光結(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復(fù)合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)，前場(chǎng)擴(kuò)散區(qū)(前場(chǎng)區(qū))、前表面鈍化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)明對(duì)所述基片前表面的復(fù)合層的組成沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基片前表面的常規(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)明所述基片前表面的復(fù)合層優(yōu)選包括：

復(fù)合在所述基片前表面上的前場(chǎng)區(qū)；

復(fù)合在所述前場(chǎng)區(qū)上的前表面鈍化層；

復(fù)合在所述前表面鈍化層上的減反射層。

本發(fā)明對(duì)所述前場(chǎng)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)能電池的前場(chǎng)區(qū)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)明所述前場(chǎng)區(qū)優(yōu)選為重?fù)诫s區(qū)，所述摻雜的類型優(yōu)選為N型。

本發(fā)明對(duì)所述前場(chǎng)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)重?fù)诫s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)明所述前場(chǎng)區(qū)的摻雜濃度優(yōu)選為10¹⁷～10¹⁹cm^-3，更優(yōu)選為10¹⁷～10¹⁸cm^-3，最優(yōu)選為10¹⁸～10¹⁹cm^-3。

本發(fā)明對(duì)所述前場(chǎng)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)明所述前場(chǎng)區(qū)的摻雜材質(zhì)優(yōu)選為磷摻雜。本發(fā)明對(duì)所述前場(chǎng)區(qū)的摻雜方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的摻雜方式即可，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)明所述前場(chǎng)區(qū)的摻雜方式優(yōu)選為在基片前表面上，通過(guò)擴(kuò)散磷形成這種重?fù)诫s的區(qū)域。

本發(fā)明對(duì)所述前場(chǎng)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)能電池的前場(chǎng)區(qū)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)明所述前場(chǎng)區(qū)的厚度優(yōu)選為0.5～2μm，更優(yōu)選為0.8～1.8μm，最優(yōu)選為1～1.5μm。

本發(fā)明對(duì)所述前表面鈍化層沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的太陽(yáng)能電池的前表面鈍化層即可，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)明前表面鈍化層優(yōu)選包括氧化硅層、氮化硅層、氧化硅和氮化硅疊層或碳化硅層，更優(yōu)選為氧化硅層、氮化硅層或氧化硅和氮化硅的疊層。

本發(fā)明對(duì)所述前表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)前表面鈍化層的性能參數(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)所述前表面鈍化層的厚度沒(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)能電池的前表面鈍化層的常規(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)明所述前表面鈍化層的厚度優(yōu)選為50～100nm，更優(yōu)選為60～90nm，最優(yōu)選為70～80nm。

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，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ITO。

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40～100nm，更優(yōu)選為50～90nm，最優(yōu)選為60～80nm。

本發(fā)明提供的電池的前表面依次設(shè)計(jì)有前場(chǎng)擴(kuò)散區(qū)(前場(chǎng)區(qū))、前表面鈍化層和減反射層，更進(jìn)一步的均與基片前表面具有相同的絨面陷光結(jié)構(gòu)。其中減反射層位于電池的最前面，可以為氮化硅、氧化鈦材料構(gòu)成的薄膜。前表面鈍化層在減反射層和襯底之間，起到鈍化電池前表面的作用，可以為氮化硅、氧化硅的材料構(gòu)成的薄膜。前場(chǎng)區(qū)是通過(guò)在襯底的前表面進(jìn)行磷擴(kuò)散，在襯底的前表面形成一個(gè)重?fù)降腘型區(qū)，特別是在制完絨面陷光結(jié)構(gòu)之后，對(duì)前表面進(jìn)行磷擴(kuò)散形成的，摻雜濃度要比襯底高，在10¹⁷cm^-3到10¹⁹cm^-3之間。其作用為形成一個(gè)指向襯底內(nèi)部的電場(chǎng)，減小少數(shù)載流子在表面的濃度，從而降低表面復(fù)合速率。

本發(fā)明對(duì)所述基片背表面的隧穿氧化物層(隧穿氧化層)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的隧穿氧化物層即可，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)明所述隧穿氧化層的材質(zhì)優(yōu)選為絕緣材料，即所述隧穿氧化物絕緣介質(zhì)層，其材質(zhì)更具體優(yōu)選包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁和氮化硅中的一種或多種，更優(yōu)選為二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁或氮化硅，最優(yōu)選為二氧化硅或氧化鋁。

本發(fā)明對(duì)所述隧穿氧化物層的厚度沒(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)能電池的前場(chǎng)區(qū)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)明所述隧穿氧化物層的厚度優(yōu)選為0.3～2nm，更優(yōu)選為0.5～1.8nm，更優(yōu)選為0.7～1.6nm，最優(yōu)選為1.0～1.5nm。

本發(fā)明對(duì)所述隧穿氧化物層的復(fù)合方式?jīng)]有特別限制，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)明所述隧穿氧化物層的復(fù)合方式優(yōu)選為濕法氧化或原子層沉積等技術(shù)得到。

本發(fā)明基片的背表面形成摻雜半導(dǎo)體層之前，在襯底的底部先形成一層很薄的隧穿氧化層，該隧穿氧化層主要是起到化學(xué)鈍化的作用，因此該氧化層應(yīng)該和襯底有一個(gè)良好的界面；而且由于載流子要通過(guò)隧穿的方式通過(guò)該氧化層，為了使載流子可以很容易的隧穿該氧化層，從而獲得一個(gè)比較小的串聯(lián)電阻，該氧化層要報(bào)，厚度在0.5～2nm之間。本發(fā)明提供的隧穿氧化層可以覆蓋襯底的整個(gè)背表面，可以覆蓋襯底的局部背表面，優(yōu)選為全部覆蓋。

本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合在所述隧穿氧化物層上的P型摻雜半導(dǎo)體層沒(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型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材質(zhì)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)體層的半導(dǎo)體材質(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P型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材質(zhì)優(yōu)選各自包括微晶硅、多晶硅和非晶硅中的一種或多種，更優(yōu)選為微晶硅、多晶硅或非晶硅。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜的材質(zhì)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)體層的摻雜的材質(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P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜的材質(zhì)優(yōu)選各自包括硼、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。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度沒(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P型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度優(yōu)選為10¹⁸～10²¹cm^-3，更優(yōu)選為10¹⁸～10²⁰cm^-3，最優(yōu)選為10¹⁹～10²¹cm^-3。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層的復(fù)合方式和摻雜方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合方式和摻雜方式即可，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P型摻雜半導(dǎo)體層優(yōu)選為P型摻雜半導(dǎo)體層直接在隧穿氧化層上形成，可以采用PECVD工藝生長(zhǎng)，并進(jìn)行原位摻雜的方式形成，也可以先用PECVD生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，然后用擴(kuò)散的方式進(jìn)行摻雜。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層的厚度沒(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)能電池的前場(chǎng)區(qū)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型摻雜半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選為5nm～500nm，更優(yōu)選為50nm～450nm，更優(yōu)選為100nm～400nm，最優(yōu)選為200nm～300nm。

本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合在所述隧穿氧化物層上的N型摻雜半導(dǎo)體層沒(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型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材質(zhì)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)體層的半導(dǎo)體材質(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N型摻雜半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材質(zhì)優(yōu)選各自包括微晶硅、多晶硅和非晶硅中的一種或多種，更優(yōu)選為微晶硅、多晶硅或非晶硅。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜的材質(zhì)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)體層的摻雜的材質(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N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜的材質(zhì)優(yōu)選各自包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種，更優(yōu)選為硼、磷、鎵或砷，最優(yōu)選為磷。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度沒(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N型摻雜半導(dǎo)體層的摻雜濃度優(yōu)選為10¹⁸～10²¹cm^-3，更優(yōu)選為10¹⁸～10²⁰cm^-3，最優(yōu)選為10¹⁹～10²¹cm^-3。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜半導(dǎo)體層的復(fù)合方式和摻雜方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合方式和摻雜方式即可，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N型摻雜半導(dǎo)體層優(yōu)選為N型摻雜半導(dǎo)體層直接在隧穿氧化層上形成，可以采用PECVD工藝生長(zhǎng)，并進(jìn)行原位摻雜的方式形成，也可以先用PECVD生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，然后用擴(kuò)散的方式進(jìn)行摻雜。

本發(fā)明對(duì)所述N型摻雜半導(dǎo)體層的厚度沒(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)能電池的前場(chǎng)區(qū)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型摻雜半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選為5nm～500nm，更優(yōu)選為50nm～450nm，更優(yōu)選為100nm～400nm，最優(yōu)選為200nm～300nm。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的設(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)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的設(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型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層優(yōu)選相鄰交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上，和/或所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層相隔交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上，更優(yōu)選相鄰交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上，或相隔交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上。

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。

本發(fā)明對(duì)所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度關(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)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度關(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)明所述P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度與所述N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度比優(yōu)選為(2～10)：1，更優(yōu)選為(3～9)：1，更優(yōu)選為(4～8)：1，最優(yōu)選為(5～7)：1。

特別的，當(dāng)所述P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層相鄰交替復(fù)合在所述隧穿氧化物層上時(shí)，由于正電極不能和背場(chǎng)區(qū)接觸，負(fù)電極不能和發(fā)射極區(qū)接觸，所述正電極的寬度小于所述P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度，所述負(fù)電極的寬度小于所述N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度，且所述正電極不與所述N型摻雜半導(dǎo)體層相接觸，所述負(fù)電極不與所述P型摻雜半導(dǎo)體層相接觸。

本發(fā)明還包括設(shè)置在所述P型摻雜半導(dǎo)體層上的正電極以及設(shè)置在所述N型摻雜半導(dǎo)體層上的負(fù)電極。

本發(fā)明對(duì)所述正電極和負(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)明所述電極的形成方式優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷、濺射或金屬蒸法形成。

本發(fā)明的襯底的背面N型摻雜半導(dǎo)體層和P型摻雜半導(dǎo)體層可以連接在一起，也可以用一條溝槽將它們分離開(kāi)來(lái)，優(yōu)選呈插指狀交替分布，兩種類型的摻雜半導(dǎo)體層與襯底之間有一層很薄的隧穿氧化層。呈插指狀分布的N型摻雜半導(dǎo)體層和P型摻雜半導(dǎo)體層構(gòu)成電池的發(fā)射極區(qū)與背場(chǎng)區(qū)。

其中，P型摻雜半導(dǎo)體層可以采用PECVD方法進(jìn)行成長(zhǎng)并進(jìn)行原位摻雜，摻雜雜質(zhì)優(yōu)選為硼，厚度為5～500nm之間，摻雜濃度在10¹⁷cm^-3～10²¹cm^-3之間。N型摻雜半導(dǎo)體層采用和P型摻雜半導(dǎo)體層一樣的工藝制備，摻雜雜質(zhì)優(yōu)選為磷。厚度和摻雜濃度和P型摻雜半導(dǎo)體層相近。但是N型摻雜半導(dǎo)體層的寬度要比P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度小，P型摻雜半導(dǎo)體層的寬度和N型摻雜半導(dǎo)體層寬度之比應(yīng)該在2～10之間。

本發(fā)明的正負(fù)電極，都是在電池的背面形成的，其中正電極從發(fā)射極區(qū)也就是P型摻雜半導(dǎo)體層引出，負(fù)電極從背場(chǎng)區(qū)也就是N型摻雜半導(dǎo)體層引出。

如果發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)是分離的，則正負(fù)電極可以完全覆蓋發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)，如果發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)是連接在一起的，那么正負(fù)電極可以覆蓋發(fā)射極區(qū)和背場(chǎng)區(qū)的絕大部分，但是正電極不能和背場(chǎng)區(qū)接觸，負(fù)電極不能和發(fā)射極區(qū)接觸，當(dāng)然正負(fù)電極之間也要隔離開(kāi)來(lái)。

本發(fā)明上述步驟提供了該背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，首先作為背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池，前表面沒(méi)有金屬柵線，所以沒(méi)有遮光損失，發(fā)射區(qū)和背場(chǎng)，正負(fù)電極都在電池的背面，因此金屬電極可以幾乎覆蓋電池的整個(gè)背面，這極大地減小電池的串聯(lián)電阻，而且正負(fù)電極都作在背面，對(duì)于電池片之間的互聯(lián)要簡(jiǎn)單很多。

而且本發(fā)明采用了隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)有效的減小了金屬接觸界面的載流子復(fù)合，該結(jié)構(gòu)避免了金屬電極直接和和襯底接觸，大大減小載流子在金屬接觸界面的復(fù)合，不用為了降低界面復(fù)合而減小金屬接觸面積，可以使金屬接觸面幾乎覆蓋整個(gè)電池背面，從而減少了載流子的橫向運(yùn)輸，可以進(jìn)一步降低電池的串聯(lián)電阻，提高電池的效率。本發(fā)明將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池上，使得背結(jié)背接觸電池的優(yōu)點(diǎn)得到了最大程度的發(fā)揮。而且本發(fā)明采用的制備工藝和現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池制備工藝兼容性良好，甚至可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化電池的制備工藝，降低生產(chǎn)成本。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池，電池效率能夠達(dá)到22％。

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(jiàn)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，101為襯底(基片)，102為隧穿氧化物層，103為N型摻雜半導(dǎo)體層，104為P型摻雜半導(dǎo)體層，105為正電極，106為負(fù)電極，107為前場(chǎng)區(qū)，108為減反射層，109為前表面鈍化層，110為整體的絨面陷光結(jié)構(gòu)。

由圖1可知，P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層呈插指狀交替分布，P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層之間通過(guò)一個(gè)溝道隔離開(kāi)來(lái)，彼此之間是絕緣的。其中P型摻雜半導(dǎo)體層作為發(fā)射極要比作為背場(chǎng)區(qū)域的N型摻雜半導(dǎo)體層寬。

該種結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的具體制備方法如下：

在厚度為100微米的N型單晶硅片的前表面用氫氧化鈉溶液腐蝕的方法，制備出金字塔形的絨面結(jié)構(gòu)，氫氧化鈉的濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。在制備絨面上，采用離子注入的方式，注入砷原子，在前表面形成一個(gè)N型摻雜區(qū)，摻雜濃度為10¹⁷cm^-3,摻雜深度為2微米。形成前表面N型摻雜區(qū)之后，再在前表面采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法，沉積一層厚度為20納米的氧化硅作為鈍化層，然后載在鈍化層的上面采用濺射的方式沉積一層200納米后的ITO作為減反射層。然后采用熱氧氧化的方法，在硅片的背面形成一層厚度為2nm的隧穿氧化層，在形成隧穿氧化層之后，采用硬掩膜遮擋的方式，采用LPCVD的方法，在隧穿氧化層上面形成交替分布的N型摻雜的多晶硅和P型摻雜的多晶硅，N型摻雜多晶硅寬度為800微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，P型摻雜多晶硅的寬度為200微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3。N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅之間有一個(gè)寬度為40微米的空隙。在形成N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅之后，再采用絲網(wǎng)印刷的方法，在作為發(fā)射極的P型摻雜多晶硅和作為背場(chǎng)的N型摻雜多晶硅上形成金屬接觸，金屬要覆蓋整個(gè)摻雜多晶硅層，正電極和負(fù)電極之間也有一個(gè)40微米的空隙，最后得到背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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)行表征。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)明制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的平均性能參數(shù)如下：開(kāi)路電壓為660mV，短路電流密度為41.4mA，填充因子為78.8％，效率為21.2％。

實(shí)施例2

參見(jiàn)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，101為襯底(基片)，102為隧穿氧化物層，103為N型摻雜半導(dǎo)體層，104為P型摻雜半導(dǎo)體層，105為正電極，106為負(fù)電極，107為前場(chǎng)區(qū)，108為減反射層，109為前表面鈍化層，110為整體的絨面陷光結(jié)構(gòu)。

由圖2可知，P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層也可以如圖2所示是連接在一起的，雖然連接在一起，但是P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層會(huì)形成一個(gè)PN結(jié)，電池正常工作時(shí)，PN結(jié)是處于反偏狀態(tài)，因此不會(huì)造成漏電。

本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池的正負(fù)電極都是在電池的背面形成的，其中正電極從P型摻雜半導(dǎo)體層引出，負(fù)電極從N型摻雜半導(dǎo)體層引出。如圖1所示，如果P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層是分離了，那么電極可以完全覆蓋P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層。如圖2所示如果P型摻雜半導(dǎo)體層和N型摻雜半導(dǎo)體層是連接在一起的，那么金屬電極就只能覆蓋摻雜半導(dǎo)體層的大部分，同時(shí)要保證正電極不和N型摻雜半導(dǎo)體層接觸，負(fù)電極不和P型摻雜半導(dǎo)體層接觸。

該種結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方法如下：

在厚度為100微米的N型單晶硅片的前表面用氫氧化鈉溶液腐蝕的方法，制備出金字塔形的絨面結(jié)構(gòu)，氫氧化鈉的濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。在制備絨面上，采用離子注入的方式，注入砷原子，在前表面形成一個(gè)N型摻雜區(qū)，摻雜濃度為10¹⁷cm^-3,摻雜深度為2微米。形成前表面N型摻雜區(qū)之后，再在前表面采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法，沉積一層厚度為20納米的氧化硅作為鈍化層，然后載在鈍化層的上面采用濺射的方式沉積一層200納米后的ITO作為減反射層。然后采用熱氧氧化的方法，在硅片的背面形成一層厚度為2nm的隧穿氧化層，在形成隧穿氧化層之后，采用硬掩膜遮擋的方式，采用LPCVD的方法，在隧穿氧化層上面形成交替分布的N型摻雜的多晶硅和P型摻雜的多晶硅，N型摻雜多晶硅寬度為800微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，P型摻雜多晶硅的寬度為200微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3。N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅直接接觸，兩者之間形成一個(gè)PN結(jié)。在形成N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅之后，再采用絲網(wǎng)印刷的方法，在作為發(fā)射極的N型摻雜多晶硅上形成正電極，在作為背場(chǎng)的N型摻雜多晶硅上形成負(fù)電極，金屬部分地覆蓋摻雜多晶硅層，正電極和負(fù)電極之間有一個(gè)40微米的空隙，最后得到背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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)行表征。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)明制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的平均性能參數(shù)如下：開(kāi)路電壓為660mV，短路電流密度為42mA，填充因子為78.0％，效率為21.6％。

實(shí)施例3

太陽(yáng)能電池的制備方法如下：

在厚度為100微米的N型單晶硅片的前表面用氫氧化鈉溶液腐蝕的方法，制備出金字塔形的絨面結(jié)構(gòu)，氫氧化鈉的濃度為1％，腐蝕時(shí)間為5min，溫度為60℃。在制備絨面上，采用離子注入的方式，注入砷原子，在前表面形成一個(gè)N型摻雜區(qū)，摻雜濃度為10¹⁷cm^-3,摻雜深度為2微米。形成前表面N型摻雜區(qū)之后，再在前表面采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法，沉積一層厚度為20納米的氧化硅作為鈍化層，然后載在鈍化層的上面采用濺射的方式沉積一層200納米后的ITO作為減反射層。然后采用熱氧氧化的方法，在硅片的背面形成一層厚度為2nm的隧穿氧化層，在形成隧穿氧化層之后，采用LPCVD的方法，在隧穿氧化層上面生長(zhǎng)一層N型摻雜的多晶硅，然后通過(guò)光刻的方法，將背場(chǎng)區(qū)的多晶硅保護(hù)起來(lái)，然后通過(guò)RIE刻蝕的方法，將沒(méi)有被保護(hù)住的多晶硅腐蝕掉，從而形成背場(chǎng)。然后采用LPCVD的方法，生長(zhǎng)一層P型摻雜的多晶硅，還是通過(guò)同樣的光刻和RIE刻蝕的方法形成電池的發(fā)射極區(qū)。

N型摻雜多晶硅寬度為800微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3，P型摻雜多晶硅的寬度為200微米，厚度為100nm，摻雜濃度為10¹⁹cm^-3。N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅直接接觸，兩者之間形成一個(gè)PN結(jié)。在形成N型摻雜多晶硅和P型摻雜多晶硅之后，再采用絲網(wǎng)印刷的方法，在作為發(fā)射極的N型摻雜多晶硅上形成正電極，在作為背場(chǎng)的N型摻雜多晶硅上形成負(fù)電極，金屬部分地覆蓋摻雜多晶硅層，正電極和負(fù)電極之間有一個(gè)40微米的空隙，最后得到背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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)行表征。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(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的I-V特性曲線。

由圖3可知，本發(fā)明制備的背結(jié)背接觸太陽(yáng)能電池的平均性能參數(shù)如下：開(kāi)路電壓為662mV，短路電流密度為42.4mA，填充因子為78.5％，效率為22.0％。

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)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)。