[实用新型]一种MIS晶体硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种MIS晶体硅太阳能电池。

背景技术

太阳能电池分为薄膜太阳能电池和晶体硅太阳能电池，不管是哪种形式的电池，p-n上的电子都需要通过金属电极进行收集，因此金属电极在太阳能电池结构上发挥着举足轻重的作用。晶体硅太阳能电池正面的电子通过Ag主栅线和Ag副栅线进行收集，由于Ag价格高，地球储备量有限，极大的制约了太阳能电池的普及。目前很多研究者和电池制造商将研究的重点放在Ag的替代材料上，在降低太阳能电池的制造成本上做了很多的工作，也取一定的成果。

Ag的替代材料有Al和Cu，其价格比Ag低很多，但在制备太阳能电池上有很多的弊端：采用Al，由于Al为P型导体，Al和P型硅太阳能电池的N+层直接接触，会再次形成p-n结，会大幅度降低太阳能电池的转换效率；因为Cu会破坏p-n结，因此Cu和硅的中间必须有金属层进行隔绝，工艺复杂，且Cu在烧结时氧化严重。因此，如何开发一种新的晶体硅太阳能电池工艺，在将Ag进行替换的同时，能保证或者进一步提升太阳能电池的转换效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种MIS晶体硅太阳能电池，用Al正电极替换传统的Ag正电极，降低了制造成本，提升了电池转换效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种MIS晶体硅太阳能电池，从下往上依次包括Ag背电极、Al背场、P型硅、N+层、隧穿层、减反膜和Al正电极，Al背场、P型硅、N+层、隧穿层和减反膜为层叠式设置，所述隧穿层沉积在N+层上，所述减反膜沉积于隧穿层上而没沉积在Al正电极上。

作为上述方案的改进，所述隧穿层的厚度为0.5-2nm。

作为上述方案的改进，所述隧穿层为二氧化硅层或氮化硅层。

作为上述方案的改进，所述Al正电极由Al主栅线和Al副栅线组成，且Al主栅线与Al副栅线相互垂直。

作为上述方案的改进，所述Al主栅线的根数为2-5根，Al副栅线的根数为90-120根。

作为上述方案的改进，所述Al正电极通过丝网印刷Al浆制成。

作为上述方案的改进，所述减反膜为SiNx:H膜，厚度为75-90nm，折射率为2.05-2.15。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：Al正电极取代传统昂贵的Ag正电极，Al正电极-隧穿层-N+层形成MIS结构，利用MIS隧穿效应，使得N+层硅收集的电子可以完全穿透绝缘的隧穿层和Al正电极接触，从而将电子导出；Al正电极因为有隧穿层的隔离，和N+层无直接接触，不会再次形成p-n结，不会影响电池的转换效率；本实用新型可以大大降低制造成本，提升转换效率。

附图说明

图1是现有技术的晶体硅太阳能电池结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的一种MIS晶体硅太阳能电池的结构示意图；

图4是图3的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1、图2所示：现有技术的晶体硅太阳能电池结构从下往上依次为Ag背电极1′、Al背电场2′、P型硅3′、N+层4′、减反膜5′和Ag正电极6′，太阳能电池的Ag正电极由Ag主栅线61′和Ag副栅线62′组成，Ag主栅线61′和Ag副栅线62′垂直，Ag主栅线61′相互平行且均匀分布，Ag副栅线62′相互平行且均匀分布。

如图3、图4所示，本实用新型的一种MIS晶体硅太阳能电池，从下往上依次包括Ag背电极1、Al背场2、P型硅3、N+层4、隧穿层5、减反膜6和Al正电极7，Al背场2、P型硅3、N+层4、隧穿层5和减反膜6为层叠式设置，隧穿层5沉积在N+层4上，减反膜6沉积于隧穿层5上而没沉积在Al正电极7上。

隧穿层5的厚度为0.5-2nm，隧穿层5的厚度直接影响MIS器件的隧穿效果，一般厚度越薄，隧穿效果要好；但是，厚度越薄，越容易导致隧穿层5厚度不均匀，同样会影响隧穿效果。

隧穿层5为二氧化硅层或氮化硅层，隧穿层5是绝缘层，二氧化硅层或氮化硅层效果差不多。

Al正电极7由Al主栅线71和Al副栅线72组成，Al主栅线71和Al副栅线72相互垂直；Al主栅线71的根数为2-5根，Al副栅线72的根数为90-120根；Al正电极7通过丝网印刷Al浆的方法制备。

减反膜6为SiNx:H膜，厚度为75-90nm，折射率为2.05-2.15。