[发明专利]掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池，属于异质结太阳能电池技术领域。

背景技术

目前，以P型晶体硅作为衬底制作异质结太阳能电池器件，一般使用的是本征型（intrinsic）的非晶硅薄膜（a-Si:H)钝化晶体硅（衬底）的上下表面，同时加上掺杂的n+-a-Si:H形成发射极和p+-a-Si:H形成背场（BSF），但由于不掺杂的本征非晶硅薄膜材料的电阻率较大，因此制作成电池后串联电阻较大，填充因子FF较低，电池转换效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池，它不仅能够保持较好的钝化效果，从而获得高开路电压，而且可以降低太阳能电池的整体串联电阻，进而提高填充因子，提高太阳能电池的转换效率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池，它包括P型晶体硅衬底、N型掺氢晶化硅层、重掺杂N型非晶硅层、正面透明导电膜层、正面电极层、P型掺氢晶化硅层、重掺杂P型非晶硅层、背面透明导电膜层和背面电极层，P型晶体硅衬底具有一正面和一背面；N型掺氢晶化硅层沉积在P型晶体硅衬底的正面上；重掺杂N型非晶硅层沉积在N型掺氢晶化硅层的上表面上；正面透明导电膜层沉积在重掺杂N型非晶硅层的上表面上；正面电极层位于正面透明导电膜层的上表面上，并且通过该正面透明导电膜层与重掺杂N型非晶硅层电性连接；P型掺氢晶化硅层沉积在P型晶体硅衬底的背面上；重掺杂P型非晶硅层沉积在P型掺氢晶化硅层的下表面上；背面透明导电膜层沉积在重掺杂P型非晶硅层的下表面上；背面电极层位于背面透明导电膜层的下表面上，并且通过该背面透明导电膜层与重掺杂P型非晶硅层电性连接。

进一步，所述的正面电极层和/或背面电极层为银栅极。

进一步，所述的正面透明导电膜层和/或背面透明导电膜层为ITO薄膜。

进一步，所述的P型晶体硅衬底的厚度为90~300μm。

进一步，所述的N型掺氢晶化硅层的厚度为3~15nm，禁带宽度为1.2~1.4eV。

进一步，所述的重掺杂N型非晶硅层的厚度为10~30nm，禁带宽度为1.7~1.9eV。

进一步，所述的正面透明导电膜层的厚度为60~90nm。

进一步，所述的P型掺氢晶化硅层的厚度为3~15nm。

进一步，所述的重掺杂P型非晶硅层的厚度为10~30nm，禁带宽度为1.7~1.9eV。

更进一步，所述的背面透明导电膜层的厚度为80~150nm。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、本异质结太阳能电池的背场结构部分即P型晶体硅衬底（P-c-Si）和重掺杂P型非晶硅层（p+-a-Si:H）之间，插入一层P型掺氢晶化硅层（p-c-Si:H）；异质结太阳能电池的发射极部分即P型晶体硅衬底（P-c-Si）和重掺杂N型非晶硅层（n+-a-Si:H）之间，插入一层N型掺氢晶化硅层（n-c-Si:H），由于氢原子的存在，可以钝化硅片表面，保持较好的钝化效果从而获得异质结电池高开路电压（Voc）。

2、由于P型掺氢晶化硅层作为背面钝化层掺入了硼原子和N型掺氢晶化硅层作为正面钝化层中掺入了磷原子，可以降低钝化层的电阻，从而降低整体太阳能电池串联电阻，提高太阳电池的填充因子FF，提升异质结太阳能电池的转换效率。

附图说明

图1为本发明的掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池的结构示意图；

图2为本发明的掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池的制作工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，