[发明专利]具有选择性发射极的异质结太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池及其制备方法，属于异质结太阳能电池技术领域。 

背景技术

目前，以N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，同时加上重掺杂的p+-a-Si:H形成发射极和n+-a-Si:H形成背场(BSF)，但由于均匀发射极需要较高的掺杂浓度和较厚的发射极厚度，由于发射极的硼原子形成的缺陷存在，载流子在发射极区域的复合，使得钝化效果降低，导致开路电压和短路电流都会降低，进而使得整体电池的转换效率降低。 

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，提供一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池，它能够降低载流子的复合，降低发射极对载流子的吸收，从而提高开路电压和短路电流，进而提高异质结电池的效率。 

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池，它包括N型晶体硅衬底、正面本征非晶硅层、轻掺杂P型非晶硅层、正面透明导电膜层、正面银栅极、重掺杂P型非晶硅层、背面本征非晶硅层、重掺杂N型非晶硅层、背面透明导电膜层和背面银栅极，N型晶体硅衬底具有一正面和一背面；正面本征非晶硅层沉积在N型晶体硅衬底的正面上；轻掺杂P型非晶硅层沉积在正面本征非晶硅层的上表面上；正面透明导电膜层位于轻掺杂P型非晶硅层的上表面上；正面银栅极位于正面透明导电膜层的上表面上；重掺杂P型非晶硅层，作为选择性发射极，设置于正面透明导电膜层和轻掺杂P型非晶硅层的接触部位，其具有多个重掺杂P型非晶硅单体，并且分别与正面银栅极的栅线一一对应，分别位于相对应的栅线的正下方；背面本征非晶硅层沉积在N型晶体硅衬底的背面上；重掺杂N型非晶硅层沉积在背面本征非晶硅层的下表面上；背面透明导电膜层沉积在重掺杂N型非晶硅层的下表面上；背面银栅极位于背面透明导电膜层的下表面上。 

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N型晶体硅衬底的厚度为90～300μm。 

进一步，所述的正面本征非晶硅层和/或背面本征非晶硅层的厚度为3～15nm，禁带宽度为1.6～1.8eV。 

进一步，所述的轻掺杂P型非晶硅层和/或重掺杂N型非晶硅层的厚度为3～20nm，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，所述的背面透明导电膜层的厚度为80～150nm。 

进一步，所述的重掺杂P型非晶硅层的厚度为3～20nm，禁带宽度为1.7～1.9eV，重掺杂P型非晶硅单体的宽度为20～150μm。 

本发明还提供了一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池的制备方法，其中，选择性发射极的制作步骤如下：a)在轻掺杂P型非晶硅层的上表面上沉积一层重掺杂的P型非晶硅；b)在该重掺杂的P型非晶硅的上表面上制备多个掩膜体，保证掩膜体分别与所要制备的正面银栅极的栅线一一对应，并且分别位于相对应的栅线的正下方；c)通过反应离子刻蚀法，刻蚀掉除掩膜体下方之外的重掺杂的P型非晶硅，留下重掺杂P型非晶硅单体，形成作为选择性发射极的重掺杂P型非晶硅层。 

本发明还提供了另一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池的制备方法，其中，选择性发射极的制作步骤如下： 

a)在轻掺杂P型非晶硅层的上表面上制备多个掩膜体，保证相邻的掩膜体之间形成的区域与所要制备的正面银栅极的栅线一一对应，并且所形成的区域分别位于相对应的栅线的正下方； 

b)在轻掺杂P型非晶硅层的上表面上沉积重掺杂的P型非晶硅，从而在相邻的掩膜体之间形成的区域内得到重掺杂P型非晶硅单体，形成作为选择性发射极的重掺杂P型非晶硅层。