太阳能电池及其制备方法与流程

本申请涉及太阳能电池，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、随着光伏技术的快速发展，晶体硅太阳能电池的转换效率逐年提高，特别是异质结（hetero-junction technology，hjt）太阳能电池目前最高转换效率已达到26.81%，让异质结电池备受瞩目。其中，透明导电氧化层（transparent conductive oxide，tco）对于提高太阳能电池的光电转换效率至关重要。

2、然而，相关技术中，太阳能电池的tco层在制备过程中通常容易对电池基底造成损伤，对电池效率不利。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法，能够降低tco层在制备过程中对电池基底造成的损伤风险。

2、本申请第一方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：

3、提供基底；

4、利用原子层沉积技术于所述基底的表面上形成第一透明导电氧化层，所述表面包括相背的受光面和背光面；

5、于所述第一透明导电氧化层远离所述基底的一侧形成第二透明导电氧化层。

6、在其中一个实施例中，利用原子层沉积技术于所述基底的表面上形成第一透明导电氧化层，包括：

7、于第一反应腔体中脉冲交替通入金属源前驱体和氧化性气体，以在所述基底的表面上形成所述第一透明导电氧化层；

8、其中，在一个周期中，所述金属源前驱体包括主源前驱体和掺杂源前驱体中的一种。

9、在其中一个实施例中，所述背光面为p面，所述受光面为n面；在所述背光面形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂源前驱体的掺杂浓度比小于在所述受光面形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂源前驱体的掺杂浓度。

10、在其中一个实施例中，在所述背光面形成的所述第一透明导电氧化层的多个周期中，通入所述掺杂源前驱体的周期间隔逐渐减小；在所述受光面形成的所述第一透明导电氧化层的多个周期中，通入所述掺杂源前驱体的周期间隔逐渐减大。

11、在其中一个实施例中，在所述背光面，形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂比例小于形成所述第二透明导电氧化层的掺杂比例；在所述受光面，形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂比例大于形成所述第二透明导电氧化层的掺杂比例。

12、在其中一个实施例中，所述主源前驱体包括铟源前驱体，所述掺杂源前驱体包括过渡金属源前驱体。

13、在其中一个实施例中，所述第一反应腔体的与所述基底的所述表面相对的一侧腔壁开设有沿第一方向交替设置的第一通入孔组、第二通入孔组及第三通入孔组；

14、其中，所述第一通入孔组包括沿第二方向间隔设置的多个用于通入所述主源前驱体的第一通入孔，所述第二通入孔组包括沿第二方向间隔设置的多个用于通入所述氧化性气体的第二通入孔，所述第三通入孔组包括沿第二方向间隔设置的多个用于通入所述掺杂源前驱体的第三通入孔，所述第二方向与所述第一方向相交。

15、在其中一个实施例中，所述第一透明导电氧化层的膜厚小于所述第二透明导电氧化层的膜厚。

16、在其中一个实施例中，所述第一透明导电氧化层的膜厚为5 nm-15nm；所述第二透明导电氧化层的膜厚为85 nm-95nm。

17、在其中一个实施例中，利用物理气相沉积技术形成所述第二透明导电氧化层。

18、在其中一个实施例中，于第一反应腔体中形成所述第一透明导电氧化层，于第二反应腔体中形成所述第二透明导电氧化层；所述第一反应腔体和所述第二反应腔体之间相隔离。

19、在其中一个实施例中，所述太阳能电池的制备方法，还包括：

20、于所述基底的背光面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层具有第一导电类型，所述背光面的所述第一透明导电氧化层位于所述第一掺杂层远离所述基底的一侧；

21、于所述基底的受光面形成第二掺杂层，所述第二掺杂层具有第二导电类型，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，所述受光面的所述第一透明导电氧化层位于所述第一掺杂层远离所述基底的一侧。

22、在其中一个实施例中，所述太阳能电池的制备方法，还包括：

23、于各所述第二透明导电氧化层远离所述基底的一侧沉积电极材料，以分别形成背光面电极和受光面电极。

24、本申请第二方面提供了一种太阳能电池，包括：

25、基底；

26、第一透明导电氧化层，位于所述基底的表面上，所述表面包括背光面和受光面，所述第一透明导电氧化层基于原子层沉积技术形成；

27、第二透明导电氧化层，位于各所述第一透明导电氧化层的远离所述基底的一侧。

28、上述太阳能电池及其制备方法，利用原子层沉积技术于基底的表面上形成第一透明导电氧化层，继而再于第一透明导电氧化层远离基底的一侧形成第二透明导电氧化层。一方面，原子层沉积工艺无需通过等离子体轰击靶材，形成第一透明导电氧化层的过程中对基底接近无损伤，形成的第一透明导电氧化层在具备原有基础功能的基础上，还具备保护功能，可以隔离第二透明导电氧化层在制备过程对基底可能产生的影响，离子轰击造成的损伤风险可以大大降低，有利于提高电池效率，同时可以使得第二透明导电氧化层可以灵活选择制备方式，提高制备的可选择性，并且原子层沉积工艺无需借助靶材，有利于降低成本，规模化量产；另一方面，原子层沉积过程中，每次反应只沉积一层原子层，新一层原子层的化学反应直接与之前一层相关联的，拥有自限制生长特点，可以有效调控各第一透明导电氧化层的生长情况，有利于载流子的收集；同时，原子层沉积拥有很好台阶覆盖性，可以使得各第一透明导电氧化层具有很好的保型性，使其更易匹配前端更为复杂的表面结构，进一步提高电池效率。

技术特征：

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，利用原子层沉积技术于所述基底的表面上形成第一透明导电氧化层，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，所述背光面为p面，所述受光面为n面；在所述背光面形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂源前驱体的掺杂浓度比小于在所述受光面形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂源前驱体的掺杂浓度。

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，在所述背光面形成的所述第一透明导电氧化层的多个周期中，通入所述掺杂源前驱体的周期间隔逐渐减小；在所述受光面形成的所述第一透明导电氧化层的多个周期中，通入所述掺杂源前驱体的周期间隔逐渐减大。

5.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，在所述背光面，形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂比例小于形成所述第二透明导电氧化层的掺杂比例；在所述受光面，形成的所述第一透明导电氧化层的掺杂比例大于形成所述第二透明导电氧化层的掺杂比例。

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，所述主源前驱体包括铟源前驱体，所述掺杂源前驱体包括过渡金属源前驱体。

7.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，所述第一反应腔体的与所述基底的所述表面相对的一侧腔壁开设有沿第一方向交替设置的第一通入孔组、第二通入孔组及第三通入孔组；

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，所述第一透明导电氧化层的膜厚小于所述第二透明导电氧化层的膜厚。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一透明导电氧化层的膜厚为5 nm-15nm；所述第二透明导电氧化层的膜厚为85 nm-95nm。

10.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，利用物理气相沉积技术形成所述第二透明导电氧化层。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，于第一反应腔体中形成所述第一透明导电氧化层，于第二反应腔体中形成所述第二透明导电氧化层；所述第一反应腔体和所述第二反应腔体之间相隔离。

12.根据权利要求1-11任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池的制备方法，还包括：

13.根据权利要求1-11任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池的制备方法，还包括：

14.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

技术总结本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法，利用原子层沉积技术于基底的表面上形成第一透明导电氧化层，再于第一透明导电氧化层远离基底的一侧形成第二透明导电氧化层。原子层沉积工艺无需通过等离子体轰击靶材，形成第一透明导电氧化层过程中对接近无损伤，形成的第一透明导电氧化层在具备原有基础功能的基础上，还具备保护功能，可以隔离第二透明导电氧化层在制备过程对基底可能产生的影响，离子轰击造成的损伤风险可以大大降低，有利于提高电池效率，同时可以使得第二透明导电氧化层可以灵活选择制备方式，提高制备的可选择性；原子层沉积拥有很好台阶覆盖性，可以使得各第一透明导电氧化层更易匹配前端更为复杂的表面结构，进一步提高电池效率。技术研发人员：施方旭受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29