[实用新型]一种异质结太阳电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳电池器件技术领域，特别是涉及一种以非晶硅薄膜或非晶硅氧薄膜为本征层材料的异质结太阳电池。

背景技术

随着经济的发展，能源的需求越来越大，而作为传统能源的石油、煤炭等资源是有限的，因此必须大力发展可再生能源以替代传统能源。可再生能源的种类很多，有风能、生物质能、太阳能等。其中，太阳能被认为是最有发展前途的一种可再生能源，一方面是因为太阳无所不在，太阳照到的地方就有太阳能，另一方面太阳能是取之不尽用之不竭的。将太阳光转换成电能的太阳电池制造方法在近几年发展非常迅速，产生了各种各样的电池。而硅作为地球上储量丰富的元素，仍然是制作太阳电池的首选材料，硅太阳电池的研究和利用是实现可再生能源的主要途径之一。一直以来，硅太阳电池研究的主要任务是降低成本和提高光电转换效率。降低成本的主要途径是电池薄片化和薄膜化，以减少硅的使用，降低材料消耗，以及降低电池制造过程中的能源消耗。围绕提高效率的研究正在深入进行，提高效率的方法多种多样。其中带有本征层的HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin film)异质结太阳电池，是在单晶硅衬底和掺杂的非晶硅发射极之间插入一层本征层非晶硅来钝化异质结的界面，提高开路电压和填充因子，从而提高电池的效率。异质结太阳电池的转换效率较高，实验室的最高效率达到了23％以上，而且成本适中，被认为是一种有发展前途的太阳电池。因此亟需一种光电转换效率较高的异质结太阳电池。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种以非晶硅薄膜或非晶硅氧薄膜为本征层材料的异质结太阳电池，使得光电转换效率得到提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种异质结太阳电池，包括以N型单晶硅材料制成的衬底，所述衬底正面侧依次沉积本征层、P型非晶硅薄膜层、透明导电氧化物薄膜层和正面金属电极；所述衬底背面侧依次沉积本征层、N型非晶硅薄膜层，透明导电氧化物薄膜层和背面金属电极；所述的本征层是本征非晶硅薄膜层或本征非晶硅氧薄膜层，厚度为3～20nm。

所述本征层通过等离子增强化学气相沉积的方法生长在所述衬底正面和背面。

所述的本征非晶硅薄膜层或本征非晶硅氧薄膜层的光学带隙能在1.7～2.4eV的范围内调节。

所述透明导电氧化物薄膜层为掺锡氧化铟薄膜层或掺钨氧化铟薄膜层。

所述正面金属电极和背面金属电极均为银电极。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型的优点在于通过在硅片的正面和背面插入本征层材料，即插入非晶硅薄膜或非晶硅氧薄膜层，一方面可以保证异质结太阳电池的优点，另一方面由于非晶硅薄膜或非晶硅氧薄膜优良的表面钝化性能，能提高电池的开路电压，以及在蓝光区域很低的光吸收从而使入射到硅片的光增加，光生载流子增多，增加短路电流，从而提高光电转换效率。另外由于较低的蓝光吸收，可以增加非晶硅氧本征钝化层的厚度(相比非晶硅钝化层)，从而使薄膜更易生长沉积均匀，进一步提高钝化质量。通过使用非晶硅或非晶硅氧薄膜作本征层，能够实现超过现有太阳电池的光电转换效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型涉及一种异质结太阳电池，包括以N型单晶硅材料制成的衬底，所述衬底正面侧依次沉积本征层、P型非晶硅薄膜层、透明导电氧化物薄膜层和正面金属电极；所述衬底背面侧依次沉积本征层、N型非晶硅薄膜层，透明导电氧化物薄膜层和背面金属电极；所述的本征层是本征非晶硅薄膜层或本征非晶硅氧薄膜层，厚度为3～20nm。