[实用新型]一种薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池。

背景技术

最早的晶体硅太阳能电池具有如图2所示的结构，其中100为受光面电极、200为钝化/减反射膜、300为N型硅扩散层、400为P型硅衬底层、500为背电极。这种晶体硅太阳能电池的光电转化效率为15%左右，其P区和N区采用同样的晶体硅材料，具有相同的能带结构，禁带宽度的典型值为1.12ev。粗略的说，在光电转化的量子过程中，能量等于硅禁带宽度的光量子可以在硅材料中激发空穴-电子对，并最终转化为电能，当硅材料所吸收的光量子（hv-Eg）最终将转化为热量耗散掉，从而降低了光电转换的效率。

基于这一点，早在1990年，日本SANYO就发明了一种叫HIT技术，与已知典型太阳能电池的不同在于，它具有光伏效应的PN结是由非晶硅和P型单晶硅构成，其非晶硅层包含N型非晶硅层和本征非晶硅层。SANYO的非晶硅/单晶硅异质结太阳能电池使用禁带宽度不同的非晶硅和单晶硅形成PN结，利用两种材料吸收不同能量的光量子，可以提高电池的光电转换效率。但是，此种结构有一个缺点，由于非晶硅材料存在较多的界面态和缺陷，为了保证光生载流子漂移过势垒区，形成光生电流，必须限制N型非晶硅层的厚度，引入本征非晶硅层。这样势必增加N型薄层横向传导电阻，造成较大的电压降，影响电池的光电转换效率。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型提出一种薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池，旨在解决现有的太阳能电池光电转换效率低的问题。

本实用新型提出的技术方案是：

一种薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池，包括由上到下依次层叠的受光面电极、受光面透明导电层、P型非晶硅层、受光面本征非晶硅层、N型晶体硅层、背光面本征非晶硅层、N型重掺杂非晶硅层、背光面透明导电层、背光面电极，所述P型非晶硅层、所述受光面本征非晶硅层与所述N型晶体硅层形成太阳能电池器件的正面异质PN结，所述N型晶体硅层、所述背光面本征非晶硅层与所述N型重掺杂非晶硅层形成太阳能电池器件的背面电场层。

进一步技术方案还可以是，所述受光面透明导电层的厚度为1～50nm。

进一步技术方案还可以是，所述P型非晶硅层的厚度为1～50nm。

进一步技术方案还可以是，所述受光面本征非晶硅层的厚度为1～30nm。

进一步技术方案还可以是，所述N型晶体硅层的厚度为1～300μm。

进一步技术方案还可以是，所述背光面本征非晶硅层的厚度为1～30nm。

进一步技术方案还可以是，所述N型重掺杂非晶硅层的厚度为1～50nm。

进一步技术方案还可以是，所述背光面透明导电层的厚度为1～50nm。

根据上述的技术方案，本实用新型有益效果：所述受光面本征非晶硅层作为所述正面异质PN结的缓冲层以及增加了所述背面电场层，所述背面电场层实现有效地收集光生载流子的目的；从而有效地降低异质结能带失配导致的价带带阶，减少对空穴的阻碍影响，有利于对光生少数载流子空穴的收集，从而提高太阳能电池的光电转换效率；所述受光面透明导电层和所述背光面透明导电层使直射太阳光变为散射光，更易于被吸收，同时具有良好的导电性能；在原有的太阳能电池的技术上将单面异质结太阳能电池改为薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池，从而提高了太阳能电池的转化效率；将晶体硅电池技术与薄膜硅电池技术相结合，既提高太阳能电池性能又节省了成本；由于目前太阳能电池板基本都是按照一定倾斜角度安装，因此所述薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池的双面电池结构更有利于太阳光的吸收。

由于本实用新型具有上述的特点和优点，为此可以应用到太阳能电池等产品中。

附图说明

图1是应用本实用新型技术方案的所述薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池的结构示意图；

图2是现有的晶体硅太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。