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一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法與流程

文檔序號:12370450閱讀:708來源:國知局
一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域,具體地涉及一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法。



背景技術(shù):

太陽能電池能夠?qū)⑻柟庵苯愚D(zhuǎn)換為電力,因此作為新的能量源受到越來越多國家的重視。

Heterojunction with Intrinsic Thin layer 太陽能電池簡稱HIT太陽能電池,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能電池。由于HIT太陽能電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率,低的溫度系數(shù)和在相對低溫條件下的制備技術(shù),在近幾年來成為光伏行業(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太陽能電池的效率已超過23%,其實驗室效率已超過了25%。

圖1A和圖1B所示為現(xiàn)有的HIT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1A和圖1B中,在由單晶硅、多晶硅等的結(jié)晶類半導(dǎo)體構(gòu)成的n型結(jié)晶類硅基板1的一個主面上,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ITO透明導(dǎo)電氧化物層4和由銀構(gòu)成的梳型形狀的柵電極9;在結(jié)晶類硅基板1的另一個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ITO透明導(dǎo)電氧化物層7和由銀構(gòu)成的柵電極9,匯流條電極8將柵電極9的電流匯集起來。

這種HIT太陽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1的一個主面上連續(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n型非晶硅層6上分別形成ITO透明導(dǎo)電層4和7,進(jìn)而通過絲網(wǎng)印刷,在ITO透明導(dǎo)電氧化物層4和7上形成梳型形狀的柵電極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℃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。

由于非晶硅膜層的導(dǎo)電性較差,所以在HIT的制作過程中,在柵電極和非晶硅膜層之間設(shè)置一層ITO膜層可以有效的增加載流子的收集。ITO薄膜具有光學(xué)透明和導(dǎo)電雙重功能,對有效載流子的收集起著關(guān)鍵作用,但是ITO膜層與非晶硅膜層之間會形成一定的肖特基接觸,而肖特基接觸會導(dǎo)致內(nèi)建電場的降低從而導(dǎo)致開路電壓的降低,且當(dāng)勢壘高度較大時還會引起一個附加的串阻。因此較高的勢壘高度降低了電池的開路電壓,同時也增加了電池的串聯(lián)電阻,串聯(lián)電阻的增加會導(dǎo)致電池轉(zhuǎn)換效率的下降。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于為解決上述的現(xiàn)有HIT太陽能電池技術(shù)中存在的問題,提供一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法,本發(fā)明通過在第一摻雜層與第一透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第一摻雜氧化鈦膜層,和/或在第二摻雜層與第二透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第二摻雜氧化鈦膜層,這樣使摻雜層與透明導(dǎo)電層之間形成歐姆接觸,有利于降低其電阻,同時可提高電池的開路電壓,從而增強(qiáng)了太陽能電池的性能。

為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池,包括晶硅基片,所述晶硅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,所述第一摻雜層與第一透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第一摻雜氧化鈦膜層和/或所述第二摻雜層與第二透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第二摻雜氧化鈦膜層。

進(jìn)一步的,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;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;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。

本發(fā)明還公開了另一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面設(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,所述晶硅基片的背面設(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)交錯設(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,所述第一摻雜層與第一透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第一摻雜氧化鈦膜層和/或所述第二摻雜層與第二透明導(dǎo)電層之間設(shè)置有第二摻雜氧化鈦膜層。

進(jìn)一步的,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;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;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。

進(jìn)一步的,所述第一摻雜氧化鈦膜層和/或第二摻雜氧化鈦膜層為TiO2摻雜Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一種或兩種以上,所述第一摻雜氧化鈦膜層與第二摻雜氧化鈦膜層可以是具有相同的材料,也可以是具有不同的材料。

進(jìn)一步的,所述第一摻雜氧化鈦膜層和/或第二摻雜氧化鈦膜層的厚度為1-200nm,優(yōu)選第一摻雜氧化鈦膜層和/或第二摻雜氧化鈦膜層的厚度為2-100nm,更優(yōu)選第一摻雜氧化鈦膜層和/或第二摻雜氧化鈦膜層的厚度為3-80nm。

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,所述晶硅基片為n型單晶硅片、p型單晶硅片、n型多晶硅片、p型多晶硅片。

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n型非晶硅膜層,或所述第一摻雜層和第二摻雜層分別為n型非晶硅膜層和p型非晶硅膜層。

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ITO、AZO、IWO、BZO、GZO、IZO、IMO、氧化錫基透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合中的一種。

進(jìn)一步的,所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層上分別設(shè)置有柵電極。

本發(fā)明還公開了一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備方法,包括

準(zhǔn)備晶硅基片;

在所述晶硅基片的受光面沉積第一本征非晶層;

在所述晶硅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摻雜氧化鈦膜層;

在所述第二摻雜層上沉積第二摻雜氧化鈦膜層;

在所述第一摻雜氧化鈦膜層上沉積第一透明導(dǎo)電層;

在所述第二摻雜氧化鈦膜層上沉積第二透明導(dǎo)電層。

本發(fā)明還公開了另一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備方法,包括

準(zhǔn)備晶硅基片;

在所述晶硅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;

在所述晶硅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)交錯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摻雜氧化鈦膜層;

在所述第二摻雜層上沉積第二摻雜氧化鈦膜層;

在所述第一摻雜氧化鈦膜層上沉積第一透明導(dǎo)電層;

在所述第二摻雜氧化鈦膜層上沉積第二透明導(dǎo)電層。

進(jìn)一步的,所述第一摻雜氧化鈦膜層和第二摻雜氧化鈦膜層為TiO2摻雜Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一種或兩種以上。

進(jìn)一步的,采用CVD(化學(xué)氣相沉積法)、RPD(反應(yīng)等離子沉積法)、ALD(原子層沉積法)和PVD(物理氣相沉積法)來沉積第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層。

進(jìn)一步的,采用CVD(化學(xué)氣相沉積法)、RPD(反應(yīng)等離子沉積法)、ALD(原子層沉積法)和PVD(物理氣相沉積法)來沉積第一摻雜氧化鈦膜層和/或第二摻雜氧化鈦膜層。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果:

1、本發(fā)明通過在摻雜層與透明導(dǎo)電層之間設(shè)置一層摻雜氧化鈦膜層,可使透明導(dǎo)電層與摻雜層實現(xiàn)良好的歐姆接觸,從而降低電池的串聯(lián)電阻,提高電池的開路電壓。

2、本發(fā)明通過在摻雜層與透明導(dǎo)電層之間設(shè)置一層摻雜氧化鈦膜層,由于摻雜氧化鈦的折射率較高,其與透明導(dǎo)電層的組合可增加入射光的量,從而可使更多的入射光到達(dá)晶硅基片而轉(zhuǎn)化為電能,從而增強(qiáng)了太陽能電池的性能。

3、本發(fā)明通過在摻雜層與透明導(dǎo)電層之間設(shè)置一層摻雜氧化鈦膜層,可有效抑制后續(xù)膜層沉積過程的高能粒子對摻雜層的轟擊。

附圖說明

圖1A為現(xiàn)有的一種HIT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖1B為現(xiàn)有的一種HIT太陽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)太陽能電池的背面的俯視圖;

圖4是本發(fā)明的另一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明的另一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

在此先說明,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、IMO是指氧化銦摻雜鉬的透明導(dǎo)電材料。

如圖2A和圖2B所示,一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池,包括晶硅基片1,所述晶硅基片1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)置有第一摻雜氧化鈦膜層10,所述第一摻雜氧化鈦膜層10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)置有第二摻雜氧化鈦膜層11,所述第二摻雜氧化鈦膜層11上設(shè)置有第二透明導(dǎo)電層7,以及在所述第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上設(shè)置有柵電極9,柵電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將柵電極9的電流匯流在一起。

具體的,第一摻雜氧化鈦膜層10和第二摻雜氧化鈦膜層11為TiO2摻雜Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一種或兩種以上,第一摻雜氧化鈦膜層10與第二摻雜氧化鈦膜層11可以是具有相同的材料,也可以是具有不同的材料。第一摻雜氧化鈦膜層10和第二摻雜氧化鈦膜層11的厚度為1-200nm,優(yōu)選第一摻雜氧化鈦膜層10和第二摻雜氧化鈦膜層11的厚度為2-100nm,更優(yōu)選第一摻雜氧化鈦膜層10和第二摻雜氧化鈦膜層11的厚度為3-80nm。第一本征非晶層2和第二本征非晶層3為本征非晶硅膜層,晶硅基片1為n型單晶硅片、p型單晶硅片、n型多晶硅片、p型多晶硅片,第一摻雜層3和第二摻雜層6分別為p型非晶硅膜層和n型非晶硅膜層,或第一摻雜層3和第二摻雜層6分別為n型非晶硅膜層和p型非晶硅膜層,第一透明導(dǎo)電4和/或第二透明導(dǎo)電層7為ITO、AZO、IWO、BZO、GZO、IZO、IMO、氧化錫基透明導(dǎo)電材料或它們的任一組合中的一種,柵電極9為現(xiàn)有技術(shù)的柵電極結(jié)構(gòu),此不再細(xì)說。

進(jìn)一步的,在其它實施例中,第二透明導(dǎo)電層7上還設(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7直接接觸,柵電極9設(shè)置在第二金屬氮化物膜層上,柵電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將柵電極9的電流匯流在一起。

具體的,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;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。

當(dāng)然,在其它實施例中,也可以只在第一摻雜層3與第一透明導(dǎo)電層4之間設(shè)置有第一摻雜氧化鈦膜層10,如圖4所示,或只在第二摻雜層6與第二透明導(dǎo)電層7之間設(shè)置有第二摻雜氧化鈦膜層11。

其制備方法包括:準(zhǔn)備晶硅基片1;在所述晶硅基片1的受光面沉積第一本征非晶層2;在所述基片1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上沉積第一摻雜氧化鈦膜層10;在所述第一摻雜氧化鈦膜層10上沉積第一透明導(dǎo)電層4;在所述第二摻雜層6上沉積第二摻雜氧化鈦膜層11;在所述第二摻雜氧化鈦膜層11上沉積第二透明導(dǎo)電層7;在所述第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9。

具體的,采用CVD(化學(xué)氣相沉積法)、RPD(反應(yīng)等離子沉積法)、ALD(原子層沉積法)和PVD(物理氣相沉積法)來沉積第一透明導(dǎo)電層4和/或第二透明導(dǎo)電層7,采用CVD(化學(xué)氣相沉積法)、RPD(反應(yīng)等離子沉積法)、ALD(原子層沉積法)和PVD(物理氣相沉積法)來沉積第一摻雜氧化鈦膜層10和/或第二摻雜氧化鈦膜層11。

圖3A和圖3B所示為另一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池,其與圖2A和圖2B所示的一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的區(qū)別在于:所述第一本征非晶層2上設(shè)置有一減反射層12,所述第二本征非晶層5的表面區(qū)域內(nèi)交錯設(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)置有第一摻雜氧化鈦膜層10,所述第一摻雜氧化鈦膜層10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)置有第二摻雜氧化鈦膜層11,所述第二摻雜氧化鈦膜層11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)置有柵電極9,柵電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將柵電極9的電流匯流在一起。具體的,減反射層12優(yōu)選為氮化硅膜層。

進(jìn)一步的,在其它實施例中,第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上還設(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4和第二透明導(dǎo)電層7直接接觸,柵電極9設(shè)置在第二金屬氮化物膜層上,柵電極9上設(shè)置有匯流條電極8,將柵電極9的電流匯流在一起。

其制備方法包括:準(zhǔn)備晶硅基片1;在所述晶硅基片1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12;在所述晶硅基片1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)交錯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上沉積第一摻雜氧化鈦膜層10;在所述第一摻雜氧化鈦膜層10上沉積第一透明導(dǎo)電層4;在所述第二摻雜層6上沉積第二摻雜氧化鈦膜層11;在所述第二摻雜氧化鈦膜層11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上印刷柵電極9,柵電極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。

當(dāng)然,在其它實施例中,也可以只在第一摻雜層3與第一透明導(dǎo)電層4之間設(shè)置有第一摻雜氧化鈦膜層10,或只在第二摻雜層6與第二透明導(dǎo)電層7之間設(shè)置有第二摻雜氧化鈦膜層11,如圖5所示。

下面將通過幾個具體實施例來說明本發(fā)明的異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法。以下實施例中,均是在制絨后干凈的基片表面上依次沉積上各膜層。

實施例1

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10;接著采用磁控濺射法在TiO2:W膜層10上沉積80nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11;接著采用磁控濺射法在TiO2:W膜層11上沉積80nm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和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的柵電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為731mV。

實施例2

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為180um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積10nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:Nb膜層10;接著采用磁控濺射法在TiO2:Nb膜層10上沉積80nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:Nb膜層11;接著采用磁控濺射法在TiO2:Nb膜層11上沉積80nm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和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的柵電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為736mV。

實施例3

準(zhǔn)備P型單晶硅片1,厚度為200um,接著在P型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10;接著采用RPD法在TiO2:W膜層10上沉積80nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11;接著采用RPD法在TiO2:W膜層11上沉積80nm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和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的柵電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為726mV。

實施例4

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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12;接著在N型單晶硅片1的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在n型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm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RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11,接著采用RPD法在TiO2:W膜層11上沉積80nm的IWO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10,接著采用RPD法在TiO2:W膜層10上沉積80nm的IWO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為740mV。

實施例5

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為180um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10;接著采用磁控濺射法在TiO2:W膜層10上沉積80nm的ITO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11;接著采用磁控濺射法在TiO2:W膜層11上沉積60nm的ITO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用磁控濺射法在第二透明導(dǎo)電層7上依次沉積10nm氮化鋯膜層、30nm銀膜層、15nm氮化鋯膜層作為一疊層結(jié)構(gòu);接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4和疊層結(jié)構(gòu)上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在疊層結(jié)構(gòu)上的柵電極9的間距為4mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為727mV。

實施例6

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10;接著采用磁控濺射法在TiO2:W膜層10上沉積80nm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n型非晶硅膜層6上沉積80nm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和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的柵電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為730mV。本實施例的異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖4。

實施例7

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為180um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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12;接著在N型單晶硅片1的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在n型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm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RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11,接著采用RPD法在TiO2:W膜層11上沉積80nm的IWO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積10nm的TiO2:W膜層10,接著采用RPD法在TiO2:W膜層10上沉積80nm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第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上都依次沉積10nm氮化鋯膜層、30nm銀膜層、15nm氮化鋯膜層作為一疊層結(jié)構(gòu);接著采用絲網(wǎng)印刷法在疊層結(jié)構(gòu)上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為739mV。

實施例8

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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12;接著在N型單晶硅片1的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在n型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm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RPD法在n型非晶硅膜層6上沉積10nm的TiO2:W膜層11,接著采用RPD法在TiO2:W膜層11上沉積80nm的IWO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積80nm的IWO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為737mV。本實施例的異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖5。

對比例1

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm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1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n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80nm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n型非晶硅膜層6上沉積80nm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和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,在第一透明導(dǎo)電層4上的柵電極9的間距為2mm,在第二透明導(dǎo)電層7上的柵電極9的間距為1mm,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為719mV。本實施例的異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖1A和圖1B所示。

對比例2

準(zhǔn)備N型單晶硅片1,厚度為200um,接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積10nm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12;接著在N型單晶硅片1的背面的一部分上覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm的本征非晶硅膜層作為第二本征非晶層5和30nm的n型非晶硅膜層作為第二摻雜層6,接著再去除掩膜;接著在n型非晶硅膜層6的表面覆蓋掩膜,接著在N型單晶硅片1的背面沒有覆蓋掩膜的區(qū)域上采用PECVD法依次沉積12nm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n型非晶硅膜層6上沉積80nm的IWO膜層作為第二透明導(dǎo)電層7;接著采用磁控濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積80nm的IWO膜層作為第一透明導(dǎo)電層4;接著采用絲網(wǎng)印刷法在第一透明導(dǎo)電層4和第二透明導(dǎo)電層7上印刷柵電極9,印刷電極的材料采用的是銀漿,接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極9進(jìn)行退火處理,由此制得異質(zhì)結(jié)太陽能電池。最后對異質(zhì)結(jié)太陽能電池進(jìn)行測試,測得其開路電壓為722mV。

從上述實施例與對比例的比較可以看出,本發(fā)明可提升異質(zhì)結(jié)太陽能電池的開路電壓,因而可提高異質(zhì)結(jié)太陽能電池的性能。

盡管結(jié)合優(yōu)選實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)上可以對本發(fā)明做出各種變化,均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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