[发明专利]基于无栅线、无掺杂接触的单晶硅异质结太阳能电池在审

专利信息
申请号: 201910883679.6 申请日: 2019-09-18
公开(公告)号: CN110634968A 公开(公告)日: 2019-12-31
发明(设计)人: 杨柳;何赛灵 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H01L31/0224 分类号: H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/074
代理公司: 33200 杭州求是专利事务所有限公司 代理人: 林松海
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 选择性接触 超薄金属 薄膜 空穴 单晶硅 太阳光 掺杂 异质结太阳能电池 电池稳定性 光生载流子 减反射薄膜 柔韧性 传统电池 从上至下 电池结构 定义电极 短路电流 金属薄膜 连续薄膜 收集效率 图形结构 栅线电极 背电极 长波段 可控制 两层 栅线 遮挡 电池 引入 灵活
【权利要求书】:

1. 一种基于无栅线、无掺杂接触的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,从上至下依次包括减反射薄膜(1)、超薄金属薄膜(2)、空穴选择性接触(3)、单晶硅(4)、电子选择性接触(5)、背电极(6);所述的超薄金属薄膜(2)为连续薄膜,厚度小于10 nm。

2. 根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的减反射薄膜(1)的禁带宽度大于3 eV,厚度小于100 nm。

3. 根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的超薄金属薄膜(2)为银、金、铜、铝单层薄膜;或者为铝/银、金/银、钙/银、锗/银、铬/银、镍/银、铜/银、钛/银、铝/金、镍/金、钛/金双层薄膜,厚度比例为1:1-1:20,双层薄膜总厚度小于10 nm;或者为铝/银、金/银、钙/银、锗/银、铬/银、镍/银、铜/银、钛/银、铝/金、镍/金、钛/金以一定比例混合的合金薄膜,混合比例为1:1-1:20,合金薄膜总厚度小于10 nm。

4.根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的空穴选择性接触(3)为两层,分别为空穴选择性薄膜(7)和第一钝化薄膜(8),且第一钝化薄膜(8)与所述的单晶硅(4)接触;或者为一层,即具有钝化功能的空穴选择性薄膜,并与所述的单晶硅(4)接触。

5. 根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的单晶硅(4)为n型掺杂,电阻率小于10 Ω•cm,厚度小于400 μm,表面光滑或有绒面陷光结构。

6.根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的电子选择性接触(5)为两层,分别为电子选择性薄膜(9)和第二钝化薄膜(10),且第二钝化薄膜(10)与所述的单晶硅(4)接触;或者为一层,即具有钝化功能的电子选择性薄膜,并与所述的单晶硅(4)接触。

7. 根据权利要求1所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的背电极(8)为银、铝单层薄膜,厚度大于20 nm;或者为钙/银、镁/银、钙/铝、镁/铝双层薄膜,厚度比例1:1-1:50,双层薄膜总厚度大于20 nm。

8. 根据权利要求4所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的空穴选择性接触薄膜(7)的功函数高于所述单晶硅(4)的功函数,禁带宽度大于3 eV,无须额外掺杂;所述的第一钝化薄膜(8)为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铪、氮化硅、氮氧化硅、氮氧化哈、本征氢化非晶硅、碳化硅中的一种或多种的组合,厚度小于10 nm。

9. 根据权利要求6所述的单晶硅异质结太阳能电池,其特征在于,所述的电子选择性接触薄膜(9)的功函数低于所述单晶硅(4)的功函数,禁带宽度大于3 eV,无须额外掺杂;所述的第二钝化薄膜(9)为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铪、氮化硅、氮氧化硅、氮氧化哈、本征氢化非晶硅、碳化硅中的一种或多种的组合,厚度小于10 nm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的单晶硅异质结太阳能电池的应用,其特征在于,所述的单晶硅(4)厚度小于100 μm,所述的单晶硅异质结太阳能电池应用包括柔性光电子领域。

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