[实用新型]背接触异质结太阳电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳电池结构，具体涉及一种背接触异质结太阳电池结构。

背景技术

二十一世纪，能源危机和环境污染已经成为亟待解决的全球问题。开发安全绿色能源成为解决危机的主要方法。其中太阳电池因其洁净、安全、可再生成为世界各国竞相发展的目标。目前太阳电池主要发展方向是降低成本、增加效率。

新型非晶硅和晶硅构成的异质结太阳电池具有结构简单、工艺简易、它将晶体硅具有高载流子迁移率优点与低温化学气相沉积非晶硅工艺优势相结合，成为太阳能行业的热点发展方向。如日本三sanyo集团开发的以N型晶体硅为衬底的HIT电池实验室装换效率已经突破23%，产业化电池片转化效率达到19%。

上述HIT结构的太阳电池存在以下问题：第一非晶硅薄膜的缺陷较多，增加了薄膜体内的载流子复合缺陷密度，影响光生电流的收集及传输；第二正面的栅线设计是电池受光面积减少，从而降低短路电流，影响太阳电池最终的转化效率。第三金属栅线的接触电阻过大。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种背接触异质结太阳电池结构，本太阳电池不会出现常规P型晶硅太阳能电池光致衰减现象；背接触电极降低接触电阻，有效降低电池受光面的遮光率，从而也增加了电流的收集率，提高了太阳能电池的转化效率；且温度系数低，适合高温环境使用；低温烧结工艺大大简化生产工艺、降低生产成本，适合产业化发展。

本实用新型采用的技术方案为，一种背接触异质结太阳电池结构，包括由上到下依次叠层的透明导电薄膜TCO、P-a-Si非晶硅薄膜、i-a-Si本征非晶硅薄膜、N-C-Si N型晶体硅、i-a-Si本征非晶硅薄膜、N-a-Si N型非晶硅薄膜、贯穿型背电极和背电极，形成P-a-si/ i- a-si/N-c-si/ i-a-si/N-a-si异质结结构。

太阳电池受光面透明导电薄膜TCO表面印刷细栅线，细栅线与贯穿型背电极连接。

透明导电薄膜TCO为氧化物透明导电材料体系，选用In₂O₃、SnO₂、ZnO、In₂O₃:Sn(ITO)、In₂O₃:Mo(IMO)、SnO₂:Sb(ATO)、SnO₂:F(FTO)、ZnO:Al(ZnO)、ZnO·SnO₂、ZnO·In₂O₃、CdSb₂O₆、MgIn₂O₄、In₄Sn₃O₁₂、Zn₂In₂O₅、CdIn₂O₄、Cd₂SnO₄、Zn₂SnO₄、GaInO₃中的一种，其厚度为50nm~900nm。

所述的N型晶体硅为单晶硅、太阳能级或金属级多晶硅、带状硅，其厚度为120~220um，掺杂浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁷/cm³。

所述的采用化学气相沉积工艺分别在N型晶体硅上下两面制作本征非晶硅薄膜，厚度为1~50nm。

采用化学气相沉积工艺，反应气体为硼烷、硅烷与氢气混合气体，在本征非晶硅薄膜上沉积一层P型a-si薄膜，厚度为1~50nm。

采用化学气相沉积工艺，反应气体为磷烷、硅烷与氢气混合气体，在本征非晶硅薄膜下沉积一层N-a-Si N型非晶硅薄膜，厚度为1~50nm。

所述的背电极为Al、Ag、Au、Ni 、Cu/Ni、Al/Ni或Ti/Pd/Ag电极，其厚度为50nm~600um。所述的贯穿型背电极为Ag。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的背接触异质结太阳电池结构一是不会出现常规P型晶硅太阳能电池光致衰减现象；二是低温制作工艺，降低生产成本；三是背接触电极降低接触电阻，有效降低电池受光面的遮光率，从而提高太阳电池的短路电流，大大提高太阳能电池的转化效率。四是温度系数低，适合高温环境使用。