太阳能电池及其制备方法与流程

本申请涉及太阳能电池，具体而言，涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、随着异质结太阳能电池（heterojunction with intrinsic thin-layer，hjt）和隧穿氧化层钝化接触太阳能电池（tunnel oxide passivated contact，topcon）等高效晶硅电池技术的快速发展，正背面的面钝化质量已接近理论极限，少子寿命显著提升，推动电池效率持续突破。

2、然而，现有工艺中边缘钝化依赖于正面/背面钝化膜的绕镀，后续刻蚀步骤为去除绕镀层时，会一并剥离边缘的钝化膜，造成边缘钝化缺失、复合加剧，成为限制开路电压与反偏击穿电压提升的关键短板，而当前技术尚未实现对边缘区域的独立、原位、稳定钝化。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种硅太阳能电池及其制备方法，以至少解决现有技术中高效晶硅电池边缘钝化质量远低于正面/背面，导致少子复合严重和反偏击穿电压偏低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：提供衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面；在所述第一面形成第一钝化层，同时在所述第二面形成第二钝化层；在所述第一钝化层远离所述衬底的一侧形成多晶硅层；在所述第二钝化层远离所述衬底的一侧形成硅基半导体层，并去除形成所述硅基半导体层时在所述多晶硅层的表面、所述第一钝化层的侧壁区域和所述第二钝化层的侧壁区域绕镀的所述硅基半导体层。

3、可选地，在所述第一钝化层远离所述衬底的一侧形成多晶硅层，包括：在所述第一钝化层远离所述衬底的一侧形成非晶硅层，所述非晶硅层的掺杂类型与所述硅基半导体层的掺杂类型不同；在所述非晶硅层远离所述衬底的一侧形成氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层。

4、可选地，在所述非晶硅层远离所述衬底的一侧形成氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层，包括：对所述非晶硅层进行第一种高温退火处理，使得所述非晶硅层在表面原位氧化形成所述氧化硅薄膜层，同时所述非晶硅层自身晶化为所述多晶硅层；其中，所述第一种高温退火处理包括：在第一气氛中进行第一预设时间的第一退火处理；在第二气氛中进行第二预设时间的第二退火处理，所述第一气氛为氮气，所述第二气氛为氮气和氧气。

5、可选地，所述第一退火处理的温度为800-980℃、工艺气压为800pa、所述第一预设时间为2500s，所述第二退火处理的氮气和氧气的体积流量比为5:1—1:1，温度为800-980℃、工艺气压为800pa、所述第二预设时间为50s-500s。

6、可选地，在所述非晶硅层远离所述衬底的一侧形成氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层，包括：对所述非晶硅层进行第二种高温退火处理，使得所述非晶硅层在表面原位氧化形成所述氧化硅薄膜层，同时所述非晶硅层自身晶化为所述多晶硅层，其中，所述第二种高温退火处理在纯氮气的气氛中进行。

7、可选地，在所述非晶硅层上形成一层氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层之前，所述方法还包括：采用碱溶液刻蚀去除形成所述非晶硅层时在所述第二钝化层上绕镀的所述非晶硅层，其中，所述碱溶液对所述非晶硅层的刻蚀速率大于对氧化硅的刻蚀速率。

8、可选地，在所述第一面形成第一钝化层，同时在所述第二面形成第二钝化层，包括：将所述衬底放入管式石英炉的真空腔室中，使所述第一面和所述第二面均暴露于反应气氛中；在所述真空腔室中通入由氮气和氧气组成的混合气体进行反应，并控制所述真空腔室中的反应温度为650-1000℃、工艺气压为100-500pa，且控制所述氮气和所述氧气的体积流量比为1:1-1:10，以在所述第一面和所述第二面同时形成氧化硅薄膜作为所述第一钝化层和所述第二钝化层。

9、可选地，在所述第二钝化层远离所述衬底的一侧形成硅基半导体层，包括：将形成了所述第二钝化层的衬底放入等离子体增强化学气相沉积设备的真空腔室中；在所述等离子体增强化学气相沉积设备的真空腔室中通入h2、sih4和b2h6作为反应气体，并控制反应温度为150-220℃、沉积气压为200-350pa，以在所述第二钝化层远离所述衬底的一侧形成所述硅基半导体层，其中，所述h2、所述sih4和所述b2h6的体积流量比为：h2/sih4为100-700：1，sih4/b2h6为20-200：1。

10、可选地，在所述第二钝化层上形成硅基半导体层，并去除形成所述硅基半导体层时在所述多晶硅层的表面、所述第一钝化层的侧壁区域和所述第二钝化层的侧壁区域绕镀的所述硅基半导体层之后，所述方法还包括：去除所述氧化硅薄膜层，在所述多晶硅层上沉积第一透明导电氧化层，并在所述硅基半导体层上沉积第二透明导电氧化层；在所述第一透明导电氧化层上制备第一电极，并在所述第二透明导电氧化层上制备第二电极。

11、根据本申请的另一方面，提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池采用任意一种所述的太阳能电池的制备方法制备得到。

12、应用本申请的技术方案，提供衬底，衬底包括相对的第一面和第二面；在第一面形成第一钝化层，同时在第二面形成第二钝化层；在第一钝化层远离衬底的一侧形成多晶硅层；在第二钝化层远离衬底的一侧形成硅基半导体层，并去除形成硅基半导体层时在多晶硅层的表面、第一钝化层的侧壁区域和第二钝化层的侧壁区域绕镀的硅基半导体层。该方案中，通过在衬底双面先形成第一钝化层和第二钝化层作为钝化界面，再在第一钝化层上形成多晶硅层、在第二钝化层上形成硅基半导体层，并在沉积硅基半导体层后，选择性去除其在多晶硅层表面、第一钝化层侧壁区域和第二钝化层侧壁区域的绕镀部分，从而在不破坏正面多晶硅层与背面硅基半导体层功能结构的前提下，消除目标区域多余半导体材料，从而解决了高效晶硅电池边缘钝化质量远低于正面/背面，导致少子复合严重和反偏击穿电压偏低的问题。

1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一钝化层远离所述衬底的一侧形成多晶硅层，包括：

3.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述非晶硅层远离所述衬底的一侧形成氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层，包括：

4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一退火处理的温度为800-980℃、工艺气压为800pa、所述第一预设时间为2500s，所述第二退火处理的氮气和氧气的体积流量比为5:1—1:1，温度为800-980℃、工艺气压为800pa、所述第二预设时间为50s-500s。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述非晶硅层远离所述衬底的一侧形成氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层，包括：

6.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述非晶硅层上形成一层氧化硅薄膜层，同时使所述非晶硅层晶化为多晶硅层之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一面形成第一钝化层，同时在所述第二面形成第二钝化层，包括：

8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层远离所述衬底的一侧形成硅基半导体层，包括：

9.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层上形成硅基半导体层，并去除形成所述硅基半导体层时在所述多晶硅层的表面、所述第一钝化层的侧壁区域和所述第二钝化层的侧壁区域绕镀的所述硅基半导体层之后，所述方法还包括：

10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1至9中任意一项所述的太阳能电池的制备方法制备得到。