一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。本發(fā)明公開了一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片、第一本征非晶層、第二本征非晶層、第一摻雜層、第二摻雜層、第一透明導(dǎo)電層、第二透明導(dǎo)電層和一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置在透明導(dǎo)電層上。本發(fā)明還公開了一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法。本發(fā)明可降低電池背面電極的接觸電阻,提升了電池的填充因子,同時(shí)背面具有很好的反射功能,可使更多的光被基片吸收,因此,可使用更薄的基片,有助于節(jié)約基片材料,降低成本。
【專利說(shuō)明】
一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,具體地涉及一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池能夠?qū)⑻?yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電力,因此作為新的能量源受到越來(lái)越多國(guó)家的重視。
[0003]Heterojunct1n with Intrinsic Thin layer 太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)稱HIT太陽(yáng)能電池,其最早是由三洋公司發(fā)明的,其是非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)的太陽(yáng)能電池,是一種利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太陽(yáng)能電池。由于HIT太陽(yáng)能電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率,低的溫度系數(shù)和在相對(duì)低溫條件下的制備技術(shù),在近幾年來(lái)成為光伏行業(yè)研究和開發(fā)的重點(diǎn)方向之一。目前日本的三洋公司產(chǎn)業(yè)化的HIT太陽(yáng)能電池的效率已超過(guò)23%,其實(shí)驗(yàn)室效率已超過(guò)了 25%。
[0004]圖1A和圖1B所示為現(xiàn)有的HIT太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中,在由單晶硅、多晶硅等的結(jié)晶類半導(dǎo)體構(gòu)成的η型結(jié)晶類硅基板I的一個(gè)主面上,本征非晶硅層2、p型非晶硅層3依次疊層,進(jìn)而在其上形成透明導(dǎo)電氧化物層4和由銀構(gòu)成的梳型形狀的集電極9;在結(jié)晶類硅基板I的另一個(gè)主面上依次疊層本征非晶硅層5、n型非晶硅層6,進(jìn)而在其上形成透明導(dǎo)電氧化物層7和由銀構(gòu)成的梳型形狀的集電極9,匯流條電極8將集電極9的電流匯集起來(lái)。
[0005]這種HIT太陽(yáng)能電池按照以下的順序制造。首先,使用等離子體CVD法,在結(jié)晶類基板I的一個(gè)主面上連續(xù)形成本征非晶硅層2、p型非晶硅層3,在另一個(gè)主面上連續(xù)形成本征非晶硅層5、n型非晶硅層6。接著使用濺射法在P型非晶硅層3和η型非晶硅層6上分別形成透明導(dǎo)電層4和7,進(jìn)而通過(guò)絲網(wǎng)印刷,在透明導(dǎo)電氧化物層4和7上形成梳型形狀的集電極9。所使用的等離子體增強(qiáng)CVD法、濺射法、絲網(wǎng)印刷法等的方法全部能夠在250°C以下的溫度形成上述各膜層,因此能夠防止基板的翹曲,能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。
[0006]若使用較薄基片來(lái)制作HIT太陽(yáng)能電池,這會(huì)節(jié)約基片的材料;但是使用較薄的基片制作太陽(yáng)能電池則會(huì)有一部分的入射光透過(guò)基片而沒有被基片吸收,這將降低太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率,傳統(tǒng)的一些HIT太陽(yáng)能電池是在背面的透明導(dǎo)電氧化物層上直接形成銀層,該銀層的形成雖然可以在一定程度上改善背面的歐姆接觸電阻,同時(shí)又可起到一定的反射效果。但是把銀層直接形成在透明導(dǎo)電氧化物層上,這會(huì)使銀層在形成過(guò)程中部分氧化,從而減弱了銀層的反射效果;最后銀層又暴露在外部環(huán)境中,這時(shí)銀層的外表面容易受到外部環(huán)境的作用,這將使形成在銀層上面的集電極與銀層的接觸電阻增加,從而降低了太陽(yáng)能電池的性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于為解決上述的現(xiàn)有HIT太陽(yáng)能電池技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法,本發(fā)明通過(guò)增加一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,該金屬膜層具有很好的反射性能,可使用更薄的基片;同時(shí)該金屬膜層又不會(huì)受外部環(huán)境的影響,可使金屬膜層與集電極之間形成良好的歐姆接觸,有利于降低其電阻,從而增強(qiáng)了太陽(yáng)能電池的性能。
[0008]為此,本發(fā)明公開了一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片,所述基片的受光面和背面分別設(shè)置有第一本征非晶層和第二本征非晶層,所述第一本征非晶層上設(shè)置有第一摻雜層,所述第二本征非晶層上設(shè)置有第二摻雜層,所述第一摻雜層上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層,所述第二摻雜層上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層,所述第二透明導(dǎo)電層上設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層與第二透明導(dǎo)電層直接接觸。
[0009]進(jìn)一步的,所述疊層結(jié)構(gòu)在所述第二透明導(dǎo)電層上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面。
[0010]本發(fā)明還公開了另一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片,所述基片的受光面設(shè)置有第一本征非晶層,所述第一本征非晶層上設(shè)置有一減反射層,所述基片的背面設(shè)置有第二本征非晶層,所述第二本征非晶層的表面區(qū)域內(nèi)交叉設(shè)置有第一摻雜層和第二摻雜層,所述第一摻雜層上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層,所述第二摻雜層上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層,所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層上分別設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層分別與第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層直接接觸。
[0011]進(jìn)一步的,所述第一本征非晶層和第二本征非晶層為本征非晶硅膜層。
[0012]進(jìn)一步的,所述第一摻雜層和第二摻雜層分別為P型非晶硅膜層和η型非晶硅膜層,或所述第一摻雜層和第二摻雜層分別為η型非晶硅膜層和P型非晶硅膜層。
[0013]進(jìn)一步的,所述第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層為11'0^20、頂0、820、620、IZO、頂0、氧化錫基透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合中的一種。
[0014]進(jìn)一步的,所述金屬膜層為銀膜層、鋁膜層、銅膜層、金膜層、鉻膜層、鈦膜層、鉑膜層、鎳膜層或它們的任一組合中的一種。
[0015]進(jìn)一步的,所述金屬膜層的厚度為15-200nm,優(yōu)選金屬膜層的厚度為25-100nm,更優(yōu)選金屬膜層的厚度為35-60nmo
[0016]進(jìn)一步的,所述第一金屬氮化物膜層和/或第二金屬氮化物膜層為鋯氮化物膜層、鈦氮化物膜層、鉿氮化物膜層、鎳氮化物膜層、鉻氮化物膜層、釩氮化物膜層、鈮氮化物膜層、鉭氮化物膜層、鉬氮化物膜層、鈧氮化物膜層或它們的任一組合的氮化物膜層。
[0017]進(jìn)一步的,所述第一金屬氮化物膜層的厚度為l-500nm,優(yōu)選第一金屬氮化物膜層的厚度為7-200nm,更優(yōu)選第一金屬氮化物膜層的厚度為10-50nm;所述第二金屬氮化物膜層的厚度為l-800nm,優(yōu)選第二金屬氮化物膜層的厚度為10-300nm,更優(yōu)選第二金屬氮化物膜層的厚度為20-60nmo
[0018]本發(fā)明還公開了一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法,包括準(zhǔn)備基片;
在所述基片的受光面沉積第一本征非晶層;
在所述基片的背面沉積第二本征非晶層;
在所述第一本征非晶層上沉積第一摻雜層;
在所述第二本征非晶層上沉積第二摻雜層; 在所述第一摻雜層上沉積第一透明導(dǎo)電層;
在所述第二摻雜層上沉積第二透明導(dǎo)電層;
在所述第二透明導(dǎo)電層上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層與第二透明導(dǎo)電層直接接觸。
[0019]進(jìn)一步的,所述疊層結(jié)構(gòu)沉積在所述第二透明導(dǎo)電層上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面。
[0020]本發(fā)明還公開了另一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法,包括準(zhǔn)備基片;
在所述基片的受光面沉積第一本征非晶層;
在所述第一本征非晶層上沉積一減反射層;
在所述基片的背面沉積第二本征非晶層;
在所述第二本征非晶層的表面區(qū)域內(nèi)交叉沉積形成第一摻雜層和第二摻雜層;
在所述第一摻雜層上沉積第一透明導(dǎo)電層;
在所述第二摻雜層上沉積第二透明導(dǎo)電層;
在所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層分別與第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層直接接觸。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
1、本發(fā)明通過(guò)在透明導(dǎo)電層上沉積第一金屬氮化物膜層,該第一金屬氮化物膜層可使在后續(xù)的金屬膜層的沉積過(guò)程避免金屬膜層與氧的接觸,從而使金屬膜層具有良好的反射性能和導(dǎo)電性能,同時(shí)第一金屬氮化物膜層也具有反射性能和導(dǎo)電性能,因此可使透明導(dǎo)電層與金屬膜層實(shí)現(xiàn)良好的歐姆接觸,從而提升太陽(yáng)能電池的填充因子。
[0022]2、本發(fā)明通過(guò)在金屬膜層上沉積第二金屬氮化物膜層,可使金屬膜層免受外部環(huán)境的影響(如水分或一些化學(xué)氣體的侵蝕),從而保證了金屬膜層的導(dǎo)電性能和反射性能,同時(shí)第二金屬氮化物膜層也具有反射性能和導(dǎo)電性能,因此可使集電極與金屬膜層實(shí)現(xiàn)良好的歐姆接觸,降低其接觸電阻,提升太陽(yáng)能電池的填充因子;使用本發(fā)明的疊層結(jié)構(gòu)還可以減少基片背面的集電極的數(shù)量,從而節(jié)省集電極材料。
[0023]3、本發(fā)明可以使基片的厚度更薄,當(dāng)使用更薄的基片時(shí),沒被吸收的入射光透過(guò)基片,然后到達(dá)疊層結(jié)構(gòu)后被疊層結(jié)構(gòu)反射回基片中,最終被基片吸收。因此,本發(fā)明可以節(jié)約基片的材料,從而降低電池的材料成本。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1A為現(xiàn)有的一種HIT太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1B為現(xiàn)有的一種HIT太陽(yáng)能電池的背面的俯視圖;
圖2A是本發(fā)明的一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2B是本發(fā)明的一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的背面的俯視圖;
圖3A是本發(fā)明的另一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3B是本發(fā)明的另一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的背面的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]在此先說(shuō)明,本發(fā)明中的氧化錫基透明導(dǎo)電材料為氧化錫摻雜氟的透明導(dǎo)電材料、氧化錫摻碘的透明導(dǎo)電材料、氧化錫摻雜銻的透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合;本發(fā)明中的ITO是指氧化銦摻雜錫的透明導(dǎo)電材料、AZO是指氧化鋅摻雜鋁的透明導(dǎo)電材料、IWO是指氧化銦摻雜鎢的透明導(dǎo)電材料、BZO是指氧化鋅摻雜硼的透明導(dǎo)電材料、GZO是指氧化鋅摻雜鎵的透明導(dǎo)電材料、IZO是指氧化鋅摻雜銦的透明導(dǎo)電材料、頂O是指氧化銦摻雜鉬的透明導(dǎo)電材料。
[0027]如圖2A和圖2B所示,一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片1,所述基片I的受光面和背面分別設(shè)置有第一本征非晶層2和第二本征非晶層5,所述第一本征非晶層2上設(shè)置有第一摻雜層3,所述第二本征非晶層5上設(shè)置有第二摻雜層6,所述第一摻雜層3上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層4,所述第二摻雜層6上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層7,所述第二透明導(dǎo)電層7上設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層10、金屬膜層11和第二金屬氮化物膜層12,所述第一金屬氮化物膜層10與第二透明導(dǎo)電層7直接接觸,第一透明導(dǎo)電層4和第二金屬氮化物膜層12設(shè)置有集電極9,集電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將集電極9的電流匯流在一起。
[0028]具體的,疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二透明導(dǎo)電層7上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面,第一本征非晶層2和第二本征非晶層5為本征非晶硅膜層,第一摻雜層3和第二摻雜層6分別為P型非晶硅膜層和η型非晶硅膜層,或第一摻雜層3和第二摻雜層6分別為η型非晶硅膜層和P型非晶硅膜層,第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7為IT0、AZ0、IW0、BZ0、GZ0、IZ(MM0、氧化錫基透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合中的一種,金屬膜層11為銀膜層、鋁膜層、銅膜層、金膜層、鉻膜層、鈦膜層、鉑膜層、鎳膜層或它們的任一組合中的一種,為了保證金屬膜層11的反射性能和導(dǎo)電性能,金屬膜層11的厚度為15-200nm,優(yōu)選金屬膜層11的厚度為25-100nm,更優(yōu)選金屬膜層11的厚度為35-60nm,第一金屬氮化物膜層10和第二金屬氮化物膜層12為鋯氮化物膜層、鈦氮化物膜層、鉿氮化物膜層、鎳氮化物膜層、鉻氮化物膜層、釩氮化物膜層、鈮氮化物膜層、鉭氮化物膜層、鉬氮化物膜層、鈧氮化物膜層或它們的任一組合的氮化物膜層,第一金屬氮化物膜層10的厚度為l-500nm,優(yōu)選為7-200nm,更優(yōu)選為10-50nm,第二金屬氮化物膜12的厚度為l_800nm,優(yōu)選為10-300nm,更優(yōu)選為20-60nm。集電極9為現(xiàn)有技術(shù)的柵線電極結(jié)構(gòu),此不再細(xì)說(shuō)。
[0029]其制備方法包括:準(zhǔn)備基片I;在所述基片I的受光面沉積第一本征非晶層2;在所述基片I的背面沉積第二本征非晶層5;在所述第一本征非晶層2上沉積第一摻雜層3;在所述第二本征非晶層5上沉積第二摻雜層6;在所述第一摻雜層3上沉積第一透明導(dǎo)電層4;在所述第二摻雜層6上沉積第二透明導(dǎo)電層7;在所述第二透明導(dǎo)電層7上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層10、金屬膜層11和第二金屬氮化物膜層12,所述第一金屬氮化物膜層10與第二透明導(dǎo)電層7直接接觸,在第一透明導(dǎo)電層4和第二金屬氮化物膜層12印刷集電極9。具體的,疊層結(jié)構(gòu)沉積在所述第二透明導(dǎo)電層7上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面。
[0030]圖3A和圖3B所示為另一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其與圖2A和圖2B所示的一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的區(qū)別在于:所述第一本征非晶層2上設(shè)置有一減反射層13,所述第二本征非晶層5的表面區(qū)域內(nèi)交叉設(shè)置有第一摻雜層3和第二摻雜層6,所述第一摻雜層3上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層4,所述第二摻雜層6上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層7,所述第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層10、金屬膜層11和第二金屬氮化物膜層12,所述第一金屬氮化物膜層10分別與第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7直接接觸,第二金屬氮化物膜層12設(shè)置有集電極9,集電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將集電極9的電流匯流在一起。具體的,減反射層13優(yōu)選為氮化硅膜層。
[0031]其制備方法包括:準(zhǔn)備基片I;在所述基片I的受光面沉積第一本征非晶層2;在所述第一本征非晶層2上沉積一減反射層13;在所述基片I的背面沉積第二本征非晶層5;在所述第二本征非晶層5的表面區(qū)域內(nèi)交叉沉積形成第一摻雜層3和第二摻雜層6;在所述第一摻雜層3上沉積第一透明導(dǎo)電層4;在所述第二摻雜層6上沉積第二透明導(dǎo)電層7;在所述第一透明導(dǎo)電層3和第二透明導(dǎo)電層7上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層10、金屬膜層11和第二金屬氮化物膜層12,所述第一金屬氮化物膜層10分別與第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7直接接觸,在第二金屬氮化物膜層12印刷集電極9,集電極9采用現(xiàn)有技術(shù)的梳型柵線電極結(jié)構(gòu),此不再細(xì)說(shuō)。
[0032]下面將通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法。以下實(shí)施例中,均是在制絨后干凈的基片表面上依次沉積上各膜層。
[0033]實(shí)施例1
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為200um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和25nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在N型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和40nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上沉積10nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著在第二透明導(dǎo)電層7上采用磁控濺射法沉積1nm的氮化鋯膜層作為第一金屬氮化物膜層10;接著在第一金屬氮化物膜層10上采用磁控濺射法沉積50nm的銀膜層11;接著在銀膜層11上采用磁控濺射法沉積30nm的氮化鋯膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的ITO膜層和第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二金屬氮化物膜層12上的集電極9的間距為4mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為76.7%。
[0034]實(shí)施例2
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為120um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和20nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在N型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和35nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上沉積SOnm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著在第二透明導(dǎo)電層7上采用磁控濺射法沉積1nm的氮化鋯膜層作為第一金屬氮化物膜層10;接著在第一金屬氮化物膜層10上采用磁控濺射法沉積50nm的銀膜層11;接著在銀膜層11上采用磁控濺射法沉積30nm的氮化鋯膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的ITO膜層和第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二金屬氮化物膜層12上的集電極9的間距為4mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為75.6%。
[0035]實(shí)施例3
準(zhǔn)備P型單晶硅片I,厚度為200um,接著在P型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和20nm的η型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在P型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和35nm的P型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層3上沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層6上沉積10nm的AZO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著在第二透明導(dǎo)電層7上采用磁控濺射法沉積1nm的氮化鋯膜層作為第一金屬氮化物膜層10;接著在第一金屬氮化物膜層10上采用磁控濺射法沉積40nm的銀膜層11;接著在銀膜層11上采用磁控濺射法沉積50nm的氮化鋯膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的ITO膜層和第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二金屬氮化物膜層12上的集電極9的間距為4mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為73.7%。
[0036]實(shí)施例4
準(zhǔn)備P型單晶硅片I,厚度為200um,接著在P型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積Snm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和20nm的η型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在P型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和35nm的P型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層3上沉積10nm的IWO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層6上沉積10nm的AZO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著在第二透明導(dǎo)電層7上采用磁控濺射法沉積1nm的氮化鋯膜層作為第一金屬氮化物膜層10;接著在第一金屬氮化物膜層10上采用磁控濺射法沉積40nm的銀膜層11;接著在銀膜層11上采用磁控濺射法沉積50nm的氮化鋯膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的IWO膜層和第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二金屬氮化物膜層12上的集電極9的間距為4mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為74.1%。
[0037]實(shí)施例5
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為200um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和70nm的氮化硅膜層作為減反射層13;接著在N型單晶硅片I的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片I的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積15nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在η型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片I的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積15nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3,接著再去除掩膜;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上依次沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4、1nm的氮化錯(cuò)膜層作為第一金屬氮化物膜層10、50nm的銀膜層作為金屬膜層11、35nm的氮化鋯膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上依次沉積10nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7、1nm的氮化鋯膜層作為第一金屬氮化物膜層10、50nm的銀膜層作為金屬膜層11、35nm的氮化錯(cuò)膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為78.1%。
[0038]實(shí)施例6
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為180um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶娃膜層作為第一本征非晶層2和80nm的氮化娃膜層作為減反射層13;接著在N型單晶硅片I的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片I的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積15nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在η型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片I的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積15nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3,接著再去除掩膜;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上依次沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4、10nm的氮化鈦膜層作為第一金屬氮化物膜層10、70nm的鋁膜層作為金屬膜層11、35nm的氮化鈦膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上依次沉積10nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7、1nm的氮化鈦膜層作為第一金屬氮化物膜層10、70nm的鋁膜層作為金屬膜層ll、35nm的氮化鈦膜層作為第二金屬氮化物膜層12;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第二金屬氮化物膜層12上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為77.4%。
[0039]對(duì)比例I
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為200um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和25nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在N型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和40nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上沉積10nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的ITO膜層和第二透明導(dǎo)電層的ITO膜層7上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的集電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為71.7%。本實(shí)施例的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)如圖1A和圖1B所示。
[0040]對(duì)比例2
準(zhǔn)備N型單晶硅片I,厚度為120um,接著在N型單晶硅片I的受光面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第一本征非晶層2和20nm的P型非晶硅膜層作為第一摻雜層3;接著在N型單晶硅片I的背面上采用PECVD法依次沉積1nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和35nm的η型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用磁控濺射法在P型非晶硅膜層3上沉積10nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4,接著采用磁控濺射法在η型非晶硅膜層6上沉積10nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4的ITO膜層和第二透明導(dǎo)電層7的ITO膜層上印刷集電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200°C的環(huán)境下對(duì)印刷的集電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的集電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的集電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。最后對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其填充因子為70.1%。
[0041]從上述實(shí)施例與對(duì)比例的比較可以看出,本發(fā)明可提升異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的填充因子,因而可提高異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的性能;而且本發(fā)明既可節(jié)省集電極的材料,又可以使用較薄的硅片,因而可以降低材料成本。
[0042]在其它實(shí)施例中,可以省略掉第二透明導(dǎo)電層7和/或第一透明導(dǎo)電層4,或可以省略基片I背面的集電極9。
[0043]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化,均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片,所述基片的受光面和背面分別設(shè)置有第一本征非晶層和第二本征非晶層,所述第一本征非晶層上設(shè)置有第一摻雜層,所述第二本征非晶層上設(shè)置有第二摻雜層,所述第一摻雜層上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層,所述第二摻雜層上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層,其特征在于:所述第二透明導(dǎo)電層上設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層與第二透明導(dǎo)電層直接接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述疊層結(jié)構(gòu)在所述第二透明導(dǎo)電層上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面。3.—種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,包括基片,所述基片的受光面設(shè)置有第一本征非晶層,所述第一本征非晶層上設(shè)置有一減反射層,所述基片的背面設(shè)置有第二本征非晶層,所述第二本征非晶層的表面區(qū)域內(nèi)交叉設(shè)置有第一摻雜層和第二摻雜層,所述第一摻雜層上設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層,所述第二摻雜層上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層,其特征在于:所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層上分別設(shè)置有一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層分別與第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層直接接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第一本征非晶層和第二本征非晶層為本征非晶硅膜層。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第一摻雜層和第二摻雜層分別為P型非晶硅膜層和η型非晶硅膜層,或所述第一摻雜層和第二摻雜層分別為η型非晶硅膜層和P型非晶硅膜層。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層為1!'0^20、頂0、820、620、120、頂0、氧化錫基透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述金屬膜層為銀膜層、鋁膜層、銅膜層、金膜層、鉻膜層、鈦膜層、鉑膜層、鎳膜層或它們的任一組合中的一種。8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述金屬膜層的厚度為15_200nmo9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第一金屬氮化物膜層和/或第二金屬氮化物膜層為鋯氮化物膜層、鈦氮化物膜層、鉿氮化物膜層、鎳氮化物膜層、鉻氮化物膜層、釩氮化物膜層、鈮氮化物膜層、鉭氮化物膜層、鉬氮化物膜層、鈧氮化物膜層或它們的任一組合的氮化物膜層。10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第一金屬氮化物膜層的厚度為l-500nmo11.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,其特征在于:所述第二金屬氮化物膜層的厚度為l-800nmo12.—種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征在于:包括 準(zhǔn)備基片; 在所述基片的受光面沉積第一本征非晶層; 在所述基片的背面沉積第二本征非晶層; 在所述第一本征非晶層上沉積第一摻雜層; 在所述第二本征非晶層上沉積第二摻雜層; 在所述第一摻雜層上沉積第一透明導(dǎo)電層; 在所述第二摻雜層上沉積第二透明導(dǎo)電層; 在所述第二透明導(dǎo)電層上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層與第二透明導(dǎo)電層直接接觸。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征在于:所述疊層結(jié)構(gòu)沉積在所述第二透明導(dǎo)電層上的除邊緣區(qū)域以外的整個(gè)面。14.一種異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征在于:包括 準(zhǔn)備基片; 在所述基片的受光面沉積第一本征非晶層; 在所述第一本征非晶層上沉積一減反射層; 在所述基片的背面沉積第二本征非晶層; 在所述第二本征非晶層的表面區(qū)域內(nèi)交叉沉積形成第一摻雜層和第二摻雜層; 在所述第一摻雜層上沉積第一透明導(dǎo)電層; 在所述第二摻雜層上沉積第二透明導(dǎo)電層; 在所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層上沉積一疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)包括依次疊層的第一金屬氮化物膜層、金屬膜層和第二金屬氮化物膜層,所述第一金屬氮化物膜層分別與第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層直接接觸。
【文檔編號(hào)】H01L31/0232GK106098801SQ201610463453
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李藝明, 鄧國(guó)云, 李 浩
【申請(qǐng)人】鹽城普蘭特新能源有限公司