一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件，其轉(zhuǎn)換效率的高低直接影響到太陽(yáng)能電池的制造成本和檔次。影響太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的因素很多，如載流子的收集能力、太陽(yáng)光子的利用率、載流子的復(fù)合速率等，其中太陽(yáng)光子的利用率是一個(gè)重要因素。太陽(yáng)光子從外界照射到太陽(yáng)能電池表面，一部分被反射，一部分發(fā)熱消耗，一部分被太陽(yáng)能電池吸收轉(zhuǎn)換為載流子，而轉(zhuǎn)換為載流子的這部分太陽(yáng)光子才是和轉(zhuǎn)換效率直接相關(guān)的。因此，通過(guò)降低電池片表面反射率、改變太陽(yáng)能電池襯底材料的禁帶寬度等措施可以提升太陽(yáng)光子的利用率。
[0003]由于反射率的降低幅度有限，加上反射率下降可能伴隨載流子復(fù)合速率的提高，對(duì)轉(zhuǎn)換效率的提升空間不夠;襯底材料以Si材料為主，開(kāi)發(fā)新襯底材料的難度很大。因此，如何設(shè)計(jì)一種新的太陽(yáng)能電池，使得太陽(yáng)光子的利用率和電池的轉(zhuǎn)換效率均大大提升成為研究者關(guān)注的重點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種能提高鈍化效果、降低表面復(fù)合，提高太陽(yáng)光子的利用率和電池的轉(zhuǎn)換效率的下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，所述晶體硅太陽(yáng)能電池從下往上依次包括Ag背電極、Al背場(chǎng)、P型硅、N+層、下轉(zhuǎn)換減反膜和Ag正電極，Al背場(chǎng)、P型硅、N+層和下轉(zhuǎn)換減反膜為層疊式設(shè)置，Ag正電極穿過(guò)下轉(zhuǎn)換減反膜與N+層相接觸；下轉(zhuǎn)換減反膜包括上層的下轉(zhuǎn)換SiNx層、下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層；下層的二氧化娃層或高折射率SiNx層位于下轉(zhuǎn)換SiNx層與N+層之間，下轉(zhuǎn)換SiNx層中均勻分布下轉(zhuǎn)換材料。
[0006]作為上述方案的改進(jìn)，所述下轉(zhuǎn)換材料為銪或鋱材料。
[0007]作為上述方案的改進(jìn)，所述下轉(zhuǎn)換SiNx層中下轉(zhuǎn)換材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-
0.1%。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，所述二氧化硅層的厚度為5-15nm，折射率1.4-1.6。
[0009]作為上述方案的改進(jìn)，所述下轉(zhuǎn)換SiNx層的厚度為60-75nm，折射率2.0-2.15。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述高折射率SiNx層的折射率為2.25-2.35，厚度為10-20nmo
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:將下轉(zhuǎn)換減反膜設(shè)計(jì)為兩層，下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層和硅材料的N+層接觸，具有提高鈍化效果，降低表面復(fù)合的優(yōu)點(diǎn)；上層下轉(zhuǎn)換SiNx層可以降低反射率，將不可用的紫外線等短波光子轉(zhuǎn)換為可利用的長(zhǎng)波光子，大大提高太陽(yáng)光子的利用率;下轉(zhuǎn)換減反膜的設(shè)計(jì)提高了太陽(yáng)光子的利用率和電池的轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池示意圖1;
[0013]圖2是本實(shí)用新型的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池示意圖2。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0015]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，所述晶體硅太陽(yáng)能電池從下往上依次包括Ag背電極1、A1背場(chǎng)2、P型硅3、N+層4、下轉(zhuǎn)換減反膜5和Ag正電極6，A1背場(chǎng)2、P型硅3、N+層4和下轉(zhuǎn)換減反膜5為層疊式設(shè)置，Ag正電極6穿過(guò)下轉(zhuǎn)換減反膜7與N+層4相接觸;下轉(zhuǎn)換減反膜5包括上層的下轉(zhuǎn)換SiNx層51、下層的二氧化硅層52或高折射率SiNx層53;下層的二氧化硅層52或高折射率SiNx層53位于下轉(zhuǎn)換SiNx層51與N+層4之間，下轉(zhuǎn)換SiNx層51中均勻分布下轉(zhuǎn)換材料。
[0016]下轉(zhuǎn)換材料為銪或鋱材料，銪或鋱材料為優(yōu)異的稀土下轉(zhuǎn)換光致發(fā)光材料，其光致發(fā)光性能差異不大，可以將小于400nm的太陽(yáng)光子轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)波的綠光或藍(lán)光。
[0017]下轉(zhuǎn)換SiNx層51中下轉(zhuǎn)換材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-0.1%。下轉(zhuǎn)換材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜過(guò)高，過(guò)高一方面很難分散均勻，另外會(huì)影響SiNx的折射率，降低其鈍化和降低反射率的效果。
[0018]二氧化硅層52的厚度為5-15nm，折射率1.4-1.6;下轉(zhuǎn)換SiNx層51的厚度為60-75nm，折射率2.0-2.15；高折射率SiNx層53的折射率為2.25-2.35，厚度為10_20nmo
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:將下轉(zhuǎn)換減反膜設(shè)計(jì)為兩層，下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層和硅材料的N+層接觸，具有提高鈍化效果，降低表面復(fù)合的優(yōu)點(diǎn)；上層下轉(zhuǎn)換SiNx層可以降低反射率，將不可用的紫外線等短波光子轉(zhuǎn)換為可利用的長(zhǎng)波光子，大大提高太陽(yáng)光子的利用率;下轉(zhuǎn)換減反膜的設(shè)計(jì)提高了太陽(yáng)光子的利用率，提高了電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0020]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述晶體硅太陽(yáng)能電池從下往上依次包括Ag背電極、Al背場(chǎng)、P型硅、N+層、下轉(zhuǎn)換減反膜和Ag正電極，Al背場(chǎng)、P型硅、N+層和下轉(zhuǎn)換減反膜為層疊式設(shè)置，Ag正電極穿過(guò)下轉(zhuǎn)換減反膜與N+層相接觸；下轉(zhuǎn)換減反膜包括上層的下轉(zhuǎn)換SiNx層、下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層；下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層位于下轉(zhuǎn)換SiNx層與N+層之間，下轉(zhuǎn)換SiNx層中均勾分布下轉(zhuǎn)換材料。2.如權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述下轉(zhuǎn)換材料為銪或鋱材料。3.如權(quán)利要求2所述的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述下轉(zhuǎn)換SiNx層中下轉(zhuǎn)換材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-0.1%。4.如權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述二氧化硅層的厚度為5-15nm，折射率1.4-1.6。5.如權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述下轉(zhuǎn)換SiNx層的厚度為60-75nm，折射率2.0-2.15。6.如權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述高折射率SiNx層的折射率為2.25-2.35，厚度為10-20nmo
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種下轉(zhuǎn)換減反膜晶體硅太陽(yáng)能電池，從下往上依次包括Ag背電極、Al背場(chǎng)、P型硅、N+層、下轉(zhuǎn)換減反膜和Ag正電極，Al背場(chǎng)、P型硅、N+層和下轉(zhuǎn)換減反膜為層疊式設(shè)置，Ag正電極穿過(guò)下轉(zhuǎn)換減反膜與N+層相接觸；下轉(zhuǎn)換減反膜包括上層的下轉(zhuǎn)換SiNx層、下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層；下層的二氧化硅層或高折射率SiNx層位于下轉(zhuǎn)換SiNx層與N+層之間，下轉(zhuǎn)換SiNx層中均勻分布下轉(zhuǎn)換材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有提高鈍化效果，降低表面復(fù)合；將不可用的紫外線等短波光子轉(zhuǎn)換為可利用的長(zhǎng)波光子，大大提高太陽(yáng)光子的利用率的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01L31/054, H01L31/068
【公開(kāi)號(hào)】CN205355066
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521008215
【發(fā)明人】石強(qiáng), 秦崇德, 方結(jié)彬, 黃玉平, 何達(dá)能, 陳剛
【申請(qǐng)人】廣東愛(ài)康太陽(yáng)能科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日