本發明涉及太陽能電池，具體而言，涉及一種鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池的底電池及其制備方法。

背景技術：

1、疊層太陽能電池是太陽能電池的一種，其特點是將晶硅電池和鈣鈦礦電池疊加在一起，利用各自的優點，形成一個整體的電池結構，以達到更高的光電轉換效率。晶硅太陽能電池能夠吸收可見光的一部分光譜，具有較高的電子收集效率，而鈣鈦礦太陽能電池則能夠吸收可見光和近紅外光譜，具有較高的光電轉換效率，兩者層疊在一起即可以實現光譜互補，也可以充分利用光的吸收和電子的傳輸，實現效應互補，從而提高整體性能。

2、其中，n型晶硅電池由于具有少子壽命高、溫度系數低以及無b-o復合導致的光熱誘導衰減等優點，已成為新一代高效太陽能電池的重點發展方向，越來越受到業界的關注。較為成熟的n型晶硅電池主要包括n-pert、n-perl、n-topcon和n-ibc等結構電池。然而，將n型晶硅電池疊層在鈣鈦礦電池上時，在制備過程中也存在著一些問題。其一，制備這些結構的n型高效電池均需要制備硼發射極(p+層)，目前行業制備硼發射極基本上都采用管式熱擴散的方法進行，但是由于管式沉積并推進的工藝溫度高和工藝時間長，會導致能耗過高、產能小以及設備損耗的問題。其二，為增強晶硅電池的陷光能力，在晶硅表面制備絨面結構時，一方面絨面結構復合較大需要較厚的多晶硅層進行鈍化，但多晶硅層厚度的增加會導致寄生吸收的增加；另一方面絨面金字塔高度較高，增加了表面疊加鈣鈦礦電池的難度。其三，topcon電池在印刷燒結過程中使用到的溫度達到了800～900℃，如此高的燒結溫度會影響磷在多晶硅層上的摻雜，同時該過程也產生了能耗較大的問題。

3、有鑒于此，本發明人針對這一需求展開深入研究，遂有本案產生。

技術實現思路

1、為克服現有技術中存在的上述不足，本發明提供了一種鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池的底電池及其制備方法，通過在所述晶硅基底背面沉積本征非晶硅層和p型非晶硅層取代傳統疊層topcon電池中的硼發射極，避免了晶硅基底在制備過程中工藝溫度高和工藝時間長的問題，且通過先制備多晶硅層結構再制絨來平衡復合和寄生吸收的問題，并取消高溫燒結，而是采用固化爐實現金屬電極固化，降低能耗。

2、本發明是通過以下技術方案實現的：

3、一種鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池的底電池的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)對晶硅基底做拋光清洗處理；

5、(2)在步驟(1)的晶硅基底正面依次制備隧穿氧化硅層和磷摻雜多晶硅層；

6、(3)在步驟(2)的晶硅基底正面制備sio2掩膜層；

7、(4)去除步驟(3)的晶硅基底背面及側面sio2掩膜層和繞擴；

8、(5)在步驟(4)的晶硅基底背面依次沉積本征非晶硅層和p型非晶硅層；

9、(6)在步驟(5)的晶硅基底正面采用激光制絨；

10、(7)去除步驟(6)的晶硅基底正面激光殘留的非晶硅層、sio2掩膜層和激光造成的熔融層和損傷層；

11、(8)在步驟(7)的晶硅基底雙面沉積tco導電膜層；

12、(9)通過鈍化處理和絲網印刷在步驟(8)的晶硅基底背面制備金屬電極；

13、(10)將步驟(9)晶硅基底背面所制備的金屬電極通過固化爐進行固化，與晶硅基底背面的tco導電膜層形成歐姆接觸。

14、所述步驟(3)中通過在晶硅基底正面制備sio2掩膜層，起到鈍化和掩膜的作用。

15、優選地，所述步驟(5)中采用pecvd的方法，通入sih4和h2，溫度為100～200℃，形成所述的本征非晶硅層；隨后通入sih4和b2h6硼源，溫度為150～250℃，形成所述的p型非晶硅層。

16、優選地，所述本征非晶硅層的厚度為5～10nm，所述p型非晶硅層的厚度為10～50nm。

17、所述步驟(5)中通過在所述晶硅基底背面沉積所述本征非晶硅層和所述p型非晶硅層取代傳統疊層topcon電池中的硼發射極，一方面避免了晶硅基底在制備過程中工藝溫度高和工藝時間長的問題，另一方面可以鈍化所述晶硅基底的表面缺陷，減少表面缺陷態，從而降低載流子復合，提高開壓。

18、優選地，所述步驟(6)中所述激光制絨的單脈沖能量為50～100uj，脈沖頻率為1500～3500khz，掃描速度為30000～50000mm/s，掃描次數為1～2次。

19、所述步驟(6)中通過先在所述晶硅基底正反面沉積poly層結構之后再進行制絨，能夠平衡復合和寄生吸收的問題，且可以通過調整激光參數獲得較低反射率的同時，更加有利于疊加鈣鈦礦電池的表面結構。

20、優選地，所述步驟(8)中采用pvd的方法在所述晶硅基底雙面濺射沉積所述tco導電膜層，溫度在100～300℃，ar氣壓為0.1～2pa；所述tco導電膜層厚度為50～100nm。

21、所述步驟(8)中通過在所述晶硅基底上雙面沉積所述tco導電膜層，該沉積過程溫度低，不會影響所述晶硅基底背面的所述本征非晶硅層和所述p型非晶硅層的結構。

22、優選地，所述步驟(10)中所述固化爐中固化所述金屬電極的溫度為100～150℃，時間為10～15min。

23、所述步驟(10)中通過采用固化爐的方式將所述晶硅基底背面的所述金屬電極固化，使所述金屬電極與所述tco導電膜層之間形成良好的歐姆接觸，避免使用燒結爐在形成接觸過程中高溫對多晶硅層性能的破壞。

24、本發明還提供了一種鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池的底電池，采用上述鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池的底電池的制備方法所制備。

25、本發明還提供了一種鈣鈦礦/topcon晶硅疊層電池，包括頂電池和上述底電池，所述底電池的結構依次包括第一tco導電膜層、磷摻雜多晶硅層、隧穿氧化層、晶硅基底、本征非晶硅層、p型非晶硅層、第二tco導電膜層和金屬電極，所述金屬電極與所述第二tco導電膜層形成歐姆接觸；所述底電池的第一tco導電膜層與所述頂電池疊層連接。

26、優選地，所述頂電池為鈣鈦礦電池。

27、優選地，所述鈣鈦礦電池的結構依次包括第一透明電極層、第一電荷提取層、鈣鈦礦層、第二電荷提取層和第二透明電極層；所述第一透明電極層層疊連接所述底電池的第一tco導電膜層。

28、采用本發明技術方案產生的有益效果如下：

29、(1)通過在晶硅基底背面沉積本征非晶硅層和p型非晶硅層取代傳統疊層topcon電池中的硼發射極，一方面避免了晶硅基底在制備過程中工藝溫度高和工藝時間長的問題，另一方面可以鈍化晶體硅表面缺陷，減少表面缺陷態，從而降低載流子復合，提高開壓。

30、(2)通過先在晶硅基底正反面沉積poly層結構之后再進行制絨，能夠平衡復合和寄生吸收的問題，且可以通過調整激光參數獲得較低反射率的同時，更加有利于疊加鈣鈦礦電池的表面結構。

31、(3)通過在晶硅基底上雙面沉積tco導電膜層，該沉積過程溫度低，不會影響晶硅基底背面的本征非晶硅層和p型非晶硅層的結構。

32、(4)通過采用固化爐的方式將晶硅基底背面的金屬電極固化，使金屬電極與tco導電膜層之間形成良好的歐姆接觸，避免使用燒結爐在形成接觸過程中高溫對多晶硅層性能的破壞。