[实用新型]单晶硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，特别涉及一种单晶硅太阳能电池。

背景技术

太阳能电池利用光电效应将光转换成电能。基本的太阳能电池结构，包括单P-N结、P-I-N/N-I-P结、以及多结结构。典型的单P-N结结构包括：P型掺杂层和N型掺杂层。单P-N结太阳能电池有同质结和异质结两种结构：同质结结构的P型掺杂层和N型掺杂层都由相似材料（材料的能带隙相等）构成，异质结结构包括具有至少两层不同带隙的材料。P-I-N/N-I-P结构包括P型掺杂层、N型掺杂层和夹于P层和N层之间的本征半导体层（未掺杂I层）。多结结构包括具有不同带隙的多个半导体层，所述多个半导体层互相堆叠。

在太阳能电池中，光在P-N结附近被吸收，产生光生电子和光生空穴，所述光生电子和光生空穴扩散进入P-N结并被内建电场分开，光生电子被推进N区，空穴被推进P区。在PN结两侧形成正、负电荷积累，产生光生电动势从而生成穿过所述器件和外部电路系统的电流。

目前，单晶硅太阳能电池由于其较大的光电转换效率得到广泛的生产和应用，单晶硅太阳能电池一般是在P型单晶硅片上掺杂N型离子形成PN结。单晶硅太阳能电池的转换效率受到很多因素的影响，有待进一步的提高。

更多关于单晶硅太阳能电池的制作方法请参考公开号为CN102315327A的中国专利。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种单晶硅太阳能电池，所述单晶硅太阳能电池具有较高的转换效率。

为解决上述问题，本实用新型提供一种单晶硅太阳能电池，包括：第一掺杂类型单晶硅层和位于所述第一掺杂类型单晶硅层上表面的第二掺杂类型单晶硅层；位于所述第二掺杂类型单晶硅层的表面的第一应力层，所述第一应力层的应力类型与第二掺杂类型单晶硅层的掺杂类型相对应；位于所述第一应力层表面的第一电极；位于第一掺杂类型单晶硅层下表面的第二电极。

可选的，所述第一掺杂类型单晶硅层为P型层，所述第二掺杂类型单晶硅层为N型层，所述第一应力层具有张应力。

可选的，所述第一掺杂类型单晶硅层为N型层，所述第二掺杂类型单晶硅层为P型层，所述第一应力层具有压应力。

可选的，所述第一应力层的厚度为0.5nm~100nm。

可选的，所述第一应力层的应力的数值范围为200MPa~1000MPa。

可选的，还包括位于第一掺杂类型单晶硅层的下表面的第二应力层。

可选的，还包括：位于所述第一电极和第一应力层之间的抗反射层

可选的，还包括：位于所述第二掺杂类型单晶硅层和第一应力层之间的抗反射层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型所述的单晶硅太阳能电池的第二掺杂类型单晶硅层表面具有第一应力层，所述第一应力层的应力类型与所述第二掺杂类型单晶硅层的掺杂类型相对应。所述第二掺杂类型单晶硅层内的载流子在第二掺杂类型单晶硅层内向第一电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述第二掺杂类型单晶硅层表面的第一应力层能够使第二掺杂类型单晶硅层受到应力作用，提高第二掺杂类型单晶硅层内载流子的迁移率，从而降低光生电子或光生空穴在经过PN结后，向第一电极漂移的过程中被复合的几率，提高到达第一电极处的电子或空穴的数量，提高太阳能电池的总的电流密度，从而提高单晶硅太阳能电池的转换效率。

进一步的，如果所述第一掺杂类型单晶硅层为P型层，第二掺杂类型单晶硅层为N型层，则所述第二掺杂类型单晶硅层表面的第一应力层具有张应力。所述第二掺杂类型单晶硅层内的电子在第二掺杂类型单晶硅层内向第一电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述具有张应力的第一应力层使N型层受到张应力作用，可以提高所述N型层内电子的迁移率，从而降低P型层内产生的光生电子，在经过PN结后，在N型层内向第一电极漂移的过程中，被复合的几率，提高到达第一电极处的电子数量，从而提高单晶硅薄膜太阳能电池的转换效率。如果所述第一掺杂类型单晶硅层为P型层，第二掺杂类型单晶硅层为N型层，则所述第二掺杂类型单晶硅层表面的第一应力层具有压应力。所述第二掺杂类型单晶硅层内的空穴在第二掺杂类型单晶硅层内向第一电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述具有压应力的第一应力层使P型层受到压应力作用，提高所述P型层内空穴的迁移率，从而降低N型层内产生的光生空穴，在经过PN结后，在P型层内向第一电极漂移的过程中被复合的几率，提高到达第一电极处的空穴数量，从而提高单晶硅薄膜太阳能电池的转换效率。