本發(fā)明涉及太陽能電池，具體涉及一種topcon電池及其制備方法、光伏組件。

背景技術(shù)：

1、topcon(tunnel?oxide?passivated?contact)電池因其高效、低衰減性質(zhì)已成為主流電池產(chǎn)品，如何進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率成為其發(fā)展的制約瓶頸。

2、在常規(guī)topcon電池結(jié)構(gòu)中，硼摻雜p型發(fā)射極的表面鈍化性能制約著電池效率的進(jìn)一步提升。相關(guān)技術(shù)中通過降低p型發(fā)射極的摻雜濃度以減小復(fù)合來提升p型發(fā)射極的鈍化性能，但同時(shí)會(huì)帶來金屬接觸復(fù)合的提升與載流子傳輸性能的衰減，不利于提升topcon電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種topcon電池，其具有高的光電轉(zhuǎn)換效率。

2、具體地，本發(fā)明第一方面提供一種topcon電池，包括：n型硅襯底，所述n型硅襯底具有相對(duì)的受光面和背光面；所述受光面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；

3、所述第一區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次設(shè)置有p型發(fā)射極層、第一鈍化層和第一減反射層；所述第一區(qū)域上還設(shè)置有第一金屬電極，所述第一金屬電極穿過所述第一減反射層和所述第一鈍化層并與所述p型發(fā)射極層接觸；

4、所述第二區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次設(shè)置有第二鈍化層和第二減反射層。

5、通過在n型硅襯底的受光面選擇性設(shè)置p型發(fā)射極層，即在第一區(qū)域設(shè)置p型發(fā)射極層，第二區(qū)域未設(shè)置p型發(fā)射極層，這樣既能夠保證具有載流子分離能力，又能夠使第二區(qū)域(即無摻雜區(qū)域)的襯底直接被鈍化，由于無摻雜區(qū)域的表面復(fù)合遠(yuǎn)小于硼摻雜區(qū)域，因此通過p型發(fā)射極層的選擇性分布可以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

6、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第一區(qū)域的面積占所述受光面總面積的40％-60％，優(yōu)選45％-55％。優(yōu)化所述第一區(qū)域的面積占比，有利于減少表面復(fù)合，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

7、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述背光面包括第三區(qū)域和第四區(qū)域；所述第三區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次設(shè)置有隧穿氧化層、n型多晶硅層、第三鈍化層和第三減反射層；所述第三區(qū)域上還設(shè)置有第二金屬電極，所述第二金屬電極穿過所述第三減反射層和所述第三鈍化層并與所述n型多晶硅層接觸；第四區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次設(shè)置有第四鈍化層和第四減反射層。背面n型多晶硅層選擇性分布，使第三區(qū)域(即金屬接觸區(qū))的n型多晶硅層厚度得以保證，金屬化復(fù)合不受影響，同時(shí)第四區(qū)域(即非金屬接觸區(qū))的n型多晶硅層被去除，可以大幅度減小寄生吸收，提升入射光的利用率，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

8、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第三區(qū)域的面積占所述背光面總面積的30％-60％，優(yōu)選40％-50％。優(yōu)化所述第三區(qū)域的面積占比，有利于減小寄生吸收，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

9、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述topcon電池滿足以下條件中的至少一個(gè)：

10、(1)所述第一鈍化層和第二鈍化層的厚度均為2nm-10nm；

11、(2)所述第一減反射層和第二減反射層的厚度均為60nm-100nm；

12、(3)所述隧穿氧化層的厚度為0.5nm-2.5nm；

13、(4)所述n型多晶硅層的厚度為10nm-300nm；

14、(5)所述第三鈍化層和第四鈍化層的厚度均為2nm-10nm；

15、(6)所述第三減反射層和第四減反射層的厚度均為60nm-100nm；

16、(7)所述p型發(fā)射極層為硼摻雜p型發(fā)射極層；

17、(8)所述n型多晶硅層為磷摻雜n型多晶硅層。

18、本發(fā)明第二方面提供一種制備本發(fā)明第一方面的topcon電池的方法，包括以下步驟：

19、提供n型硅襯底，所述n型硅襯底具有相對(duì)的受光面和背光面；

20、在所述受光面的第一區(qū)域上形成p型發(fā)射極層；

21、在所述p型發(fā)射極層和所述受光面的第二區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次形成鈍化層和減反射層；

22、形成第一金屬電極，使所述第一金屬電極穿過所述第一區(qū)域的減反射層和鈍化層，并與p型發(fā)射極層接觸。

23、本發(fā)明方法具有工藝方案簡單、成本低等優(yōu)勢，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上做適當(dāng)調(diào)整即可形成本發(fā)明工藝。

24、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述受光面的第一區(qū)域上形成p型發(fā)射極層包括：在所述n型硅襯底的整個(gè)受光面上形成p型發(fā)射極層；去除所述第二區(qū)域上的p型發(fā)射極層。

25、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述受光面的第一區(qū)域上形成p型發(fā)射極層包括：在所述n型硅襯底的受光面依次進(jìn)行制絨和硼擴(kuò)散，從而形成p型發(fā)射極層和硼硅玻璃層；去除所述第二區(qū)域上的硼硅玻璃層；去除第二區(qū)域上的p型發(fā)射極層并對(duì)所述第二區(qū)域進(jìn)行二次制絨；去除所述第一區(qū)域上的硼硅玻璃層。

26、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，采用激光去除所述第二區(qū)域上的硼硅玻璃層；使用堿溶液去除第二區(qū)域上的p型發(fā)射極層并對(duì)所述第二區(qū)域進(jìn)行二次制絨；所述堿溶液包括koh溶液、naoh溶液中的至少一種。

27、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在形成p型發(fā)射極層和硼硅玻璃層后且在去除所述第二區(qū)域上的硼硅玻璃層之前，所述方法還包括：在所述背光面依次形成隧穿氧化層、n型多晶硅層和磷硅玻璃層；在形成所述磷硅玻璃層后，所述方法還包括：去除所述背光面的第四區(qū)域上的磷硅玻璃層；去除所述第四區(qū)域上的n型多晶硅層；去除所述背光面的第三區(qū)域上的磷硅玻璃層和所述第四區(qū)域上的隧穿氧化層；在所述n型多晶硅層和所述第四區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述n型硅襯底的方向依次形成鈍化層和減反射層；形成第二金屬電極，使所述第二金屬電極穿過所述第三區(qū)域的減反射層和鈍化層并與n型多晶硅層接觸。

28、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，采用激光去除所述背光面的第四區(qū)域上的磷硅玻璃層；使用所述堿溶液去除所述第四區(qū)域上的n型多晶硅層。

29、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在硼擴(kuò)散后，所述背光面形成繞擴(kuò)層；在所述背光面形成隧穿氧化層之前，所述方法還包括：去除所述背光面的繞擴(kuò)層；對(duì)所述背光面進(jìn)行拋光。

30、本發(fā)明第三方面提供一種光伏組件，包括本發(fā)明第一方面的topcon電池或通過本發(fā)明第二方面的方法獲得的topcon電池。由于采用了本發(fā)明的topcon電池結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明的光伏組件具有所述topcon電池的全部優(yōu)勢，在此不再贅述。

31、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種topcon電池，其特征在于，包括：n型硅襯底，所述n型硅襯底具有相對(duì)的受光面和背光面；所述受光面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的topcon電池，其特征在于，所述第一區(qū)域的面積占所述受光面總面積的40％-60％，優(yōu)選45％-55％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的topcon電池，其特征在于，所述背光面包括第三區(qū)域和第四區(qū)域；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的topcon電池，其特征在于，所述第三區(qū)域的面積占所述背光面總面積的30％-60％，優(yōu)選40％-50％。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的topcon電池，其特征在于，所述topcon電池滿足以下條件中的至少一個(gè)：

6.一種制備權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的topcon電池的方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述受光面的第一區(qū)域上形成p型發(fā)射極層包括：在所述n型硅襯底的整個(gè)受光面上形成p型發(fā)射極層；去除所述第二區(qū)域上的p型發(fā)射極層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述受光面的第一區(qū)域上形成p型發(fā)射極層包括：在所述n型硅襯底的受光面依次進(jìn)行制絨和硼擴(kuò)散，從而形成p型發(fā)射極層和硼硅玻璃層；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，采用激光去除所述第二區(qū)域上的硼硅玻璃層；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在形成p型發(fā)射極層和硼硅玻璃層后且在去除所述第二區(qū)域上的硼硅玻璃層之前，所述方法還包括：在所述背光面依次形成隧穿氧化層、n型多晶硅層和磷硅玻璃層；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，采用激光去除所述背光面的第四區(qū)域上的磷硅玻璃層；

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在硼擴(kuò)散后，所述背光面形成繞擴(kuò)層；在所述背光面形成隧穿氧化層之前，所述方法還包括：去除所述背光面的繞擴(kuò)層；對(duì)所述背光面進(jìn)行拋光。

13.一種光伏組件，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的topcon電池或通過權(quán)利要求6-12中任一項(xiàng)所述的方法獲得的topcon電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種TOPCon電池及其制備方法、光伏組件，該TOPCon電池包括：N型硅襯底，所述N型硅襯底具有相對(duì)的受光面和背光面；所述受光面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；所述第一區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述N型硅襯底的方向依次設(shè)置有P型發(fā)射極層、第一鈍化層和第一減反射層；所述第一區(qū)域上還設(shè)置有第一金屬電極，所述第一金屬電極穿過所述第一減反射層和所述第一鈍化層并與所述P型發(fā)射極層接觸；所述第二區(qū)域上沿遠(yuǎn)離所述N型硅襯底的方向依次設(shè)置有第二鈍化層和第二減反射層。本發(fā)明通過在N型硅襯底的受光面選擇性設(shè)置P型發(fā)射極層，顯著提高了電池的轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王濤,王子港,鄭腮燕,余坷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天合光能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15