專利名稱：Hit太陽能電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
HIT太陽能電池既具有晶體硅太陽能電池的高效率和高穩(wěn)定性，同時(shí)由于制備過程中不存在高溫過程，能耗小，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，因此，HIT電池還具有比單晶硅電池更好的溫度特性，在高溫下也能有較高的輸出。因此，HIT電池作為高效率、低成本的太陽能電池，近年來備受人們的關(guān)注，已經(jīng)成為太陽能電池的發(fā)展方向之一。目前三洋公司產(chǎn)業(yè)化的HIT太陽能電池的效率已達(dá)到21%，其實(shí)驗(yàn)室效率更是超過了 23%。三星、周星(Jusung)等公司也達(dá)到了大于21%的效率。這些HIT均采用正反面對(duì)稱使用η型的TCO薄膜作為窗口層的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高HIT太陽能電池的效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括N型硅片基材，在N型硅片基材的受光面具有用于形成異質(zhì)結(jié)的P型重?fù)诫s非晶硅膜，在P型重?fù)诫s非晶硅膜上具有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上具有正面電極，透明導(dǎo)電膜為P型透明導(dǎo)電膜。P型重?fù)诫s非晶硅膜上沉積的P型 透明導(dǎo)電膜，可以降低載流子的勢(shì)壘，增加短路電流密度，從而提高其電池效率。為保證P型透明導(dǎo)電膜的低電阻率，P型透明導(dǎo)電膜為Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜。進(jìn)一步限定，N型娃片基材和P型重慘雜非晶娃I旲之間具有本征非晶娃月旲。進(jìn)一步限定，P型透明導(dǎo)電膜與P型重?fù)诫s非晶硅膜之間具有Al2O3薄膜。Al2O3薄膜可以提高P型透明導(dǎo)電膜的晶格匹配性，提高其結(jié)晶性，從而提高電池的電學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步限定，Al2O3薄膜的厚度為5 10nm。進(jìn)一步限定，在N型硅片基材的背光面具有N型重?fù)诫s非晶硅膜，在N型重?fù)诫s非晶硅膜上具有透明導(dǎo)電膜，在透明導(dǎo)電膜上具有背面電極。進(jìn)一步限定，N型重?fù)诫s非晶硅膜上的透明導(dǎo)電膜為ITO透明導(dǎo)電膜，在N型硅片基材和N型重?fù)诫s非晶硅膜之間具有本征非晶硅膜。進(jìn)一步限定，本征非晶硅膜、η型重?fù)诫s非晶硅膜、P型重?fù)诫s非晶硅膜和Al2O3薄膜均采用PECVD沉積，Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜采用電子束蒸發(fā)法沉積，背面的ITO透明導(dǎo)電膜采用反應(yīng)等離子體沉積法沉積。本發(fā)明的有益效果是該結(jié)構(gòu)HIT太陽能電池可以在保證光的透過率及高的導(dǎo)電率的同時(shí)降低載流子在P型重?fù)诫s非晶硅膜與透明導(dǎo)電膜之間的勢(shì)壘，提高電池的短路電流密度，從而提高電池的效率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1.硅片基材，2. P型重?fù)诫s非晶硅膜，3.正面電極，4.Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜，5.本征非晶娃膜,6. Al2O3薄膜，7. N型重?fù)诫s非晶娃膜,8.1TO透明導(dǎo)電膜，9.背面電極。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括N型硅片基材1，在N型硅片基材I的受光面具有用于形成異質(zhì)結(jié)的P型重?fù)诫s非晶硅膜2，在P型重?fù)诫s非晶硅膜2上具有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上具有正面電極3，透明導(dǎo)電膜為P型透明導(dǎo)電膜。P型透明導(dǎo)電膜為Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜4。N型硅片基材I和P型重?fù)诫s非晶硅膜2之間具有本征非晶硅膜5，本征非晶硅膜5的厚度為5nnTl5nm。P型透明導(dǎo)電膜與P型重?fù)诫s非晶硅膜2之間具有Al2O3薄膜6，Al2O3薄膜6的厚度約為5 10nm，優(yōu)選為5nm。在N型娃片基材I的背光面具有N型重?fù)诫s非晶娃膜7,在N型重?fù)诫s非晶娃膜7上具有ITO透明導(dǎo)電膜8，在ITO透明導(dǎo)電膜8上具有背面電極9，在N型硅片基材I和N型重?fù)诫s非晶硅膜7之 間具有本征非晶硅膜5，本征非晶硅膜5的厚度為5nnTl5nm。本征非晶硅膜5、N型重?fù)诫s非晶硅膜7、P型重?fù)诫s非晶硅膜2和Al2O3薄膜6均采用PECVD沉積，Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜4采用電子束蒸發(fā)法沉積，背面的ITO透明導(dǎo)電膜8采用反應(yīng)等離子體沉積法沉積，可以減少其對(duì)非晶硅膜的損傷，保持非晶硅膜的鈍化效果。制備過程主要為I)在N型單晶硅片基材I上制作大小均勻的金字塔結(jié)構(gòu)的絨面，且硅片基材I的表面要求光亮，無斑點(diǎn)，劃痕，水痕等；2)采用PECVD分別沉積本征非晶硅膜5，P型重?fù)诫s非晶硅膜2，N型重?fù)诫s非晶硅膜7以及正面的Al2O3薄膜6。3)利用電子束蒸發(fā)法沉積在HIT電池正面的Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜4，沉積厚度為75 85nm，優(yōu)選為80nm，且基底溫度為100°C 150°C，優(yōu)選為130度，靶材為GaAs與GaN與ZnO粉末混合均勻后壓制燒結(jié)而成的。4)采用反應(yīng)等離子體沉積方法沉積HIT電池背面的ITO透明導(dǎo)電膜8，沉積的厚度約為80nm，沉積的基底溫度為130度，同時(shí)通入Ar與02，且02/Ar約為O. 15。5)用絲網(wǎng)印刷工藝印刷低溫銀漿料，做所有正反面的正面電極3和背面電極9。
權(quán)利要求
1.一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括N型硅片基材(I )，在N型硅片基材(I)的受光面具有用于形成異質(zhì)結(jié)的P型重?fù)诫s非晶硅膜(2)，在P型重?fù)诫s非晶硅膜(2)上具有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上具有正面電極(3)，其特征是所述的透明導(dǎo)電膜為P型透明導(dǎo)電膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的P型透明導(dǎo)電膜為Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的N型硅片基材(I)和P型重?fù)诫s非晶硅膜(2)之間具有本征非晶硅膜(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的P型透明導(dǎo)電膜與P型重?fù)诫s非晶硅膜(2)之間具有Al2O3薄膜(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的A1203薄膜(6)的厚度為5 10nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是在所述的N型硅片基材(I)的背光面具有N型重?fù)诫s非晶硅膜(7)，在N型重?fù)诫s非晶硅膜(7)上具有透明導(dǎo)電膜，在透明導(dǎo)電膜上具有背面電極(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的N型重?fù)诫s非晶硅膜(7 )上的透明導(dǎo)電膜為ITO透明導(dǎo)電膜(8 )，在N型硅片基材(I)和N型重?fù)诫s非晶硅膜(7 )之間具有本征非晶硅膜(5 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征是所述的本征非晶硅膜(5)、N型重?fù)诫s非晶硅膜(7)、P型重?fù)诫s非晶硅膜(2)和Al2O3薄膜(6)均采用PECVD沉積，Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜(4)采用電子束蒸發(fā)法沉積，背面的ITO透明導(dǎo)電膜(8)采用反應(yīng)等離子體沉積法沉積。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種HIT太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括N型硅片基材，在N型硅片基材的受光面具有用于形成異質(zhì)結(jié)的P型重?fù)诫s非晶硅膜，在P型重?fù)诫s非晶硅膜上具有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上具有正面電極，透明導(dǎo)電膜為P型透明導(dǎo)電膜。P型透明導(dǎo)電膜為Ga、As、N共摻雜的ZnO透明導(dǎo)電膜。本發(fā)明的有益效果是該結(jié)構(gòu)HIT太陽能電池可以在保證光的透過率及高的導(dǎo)電率的同時(shí)降低載流子在P型重?fù)诫s非晶硅膜與透明導(dǎo)電膜之間的勢(shì)壘，提高電池的短路電流密度，從而提高電池的效率。
文檔編號(hào)H01L31/077GK103035772SQ20121055984
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者陸中丹, 崔艷峰 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司