[实用新型]一种硅同质结双面太阳电池

说明书

本实用新型涉及一种硅同质结双面太阳电池，属于新型叠层太阳能电池技术领域。本实用新型主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种硅同质结双面太阳电池，包括从下到上依次设置的氮化硅钝化减发射层、磷源掺杂层、p型硅衬底、过渡金属氧化物钝化层、透明导电氧化物层，所述氮化硅钝化减发射层上表面、透明导电氧化物层下表面均设置有金属栅线电极层。本实用新型采用了过渡金属氧化物钝化层和透明导电氧化物层代替常规的三氧化二铝和氮化硅层，可以保证良好的背面钝化和载流子收集，显著的改善背面电池的效率和开路电压，提高背面电池的功率，增加发电量。

技术领域

本实用新型涉及一种硅同质结双面太阳电池，属于新型叠层太阳能电池技术领域。

背景技术

太阳能因其资源总量丰富、清洁无污染、使用安全等优点。成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。随着传统能源的储量减少，新能源代替传统能源必将成为一种趋势。2018年硅同质太阳能电池占光伏市场的85％以上，太阳能电池是利用光生伏特效应直接将太阳能转化为电能的新能源器件。光伏技术随着近几年的突飞猛进的发展，基于提高效率和降低成本的问题，涌现出了一些新结构的高效晶硅太阳电池，硅同质结双面太阳电池成了比较热门的研究，吸引了许多研究机构和高校的研究兴趣。

在同质结太阳电池中，由于硅衬底的上表面层的磷源掺杂层，有较多的掺杂杂质引起的缺陷，为了抑制缺陷的复合及光的利用率，采用氮化硅钝化减反膜是硅同质结双面太阳电池正面电池获得高效率的基本条件。在中国的专利 CN207233747U中提出氮化硅的成膜质量对电池器件的性能影响比较大，所以制备高质量的氮化硅是提高正面效率关键，要获取高质量的氮化硅钝化减反膜，使用PECVD进行氮化硅钝化减反膜的沉积时，先进行通氢气的处理，目的是使用氢原子饱和掺杂杂质的缺陷，温度设置在400℃，射频功率3200Watt，射频占空比3：28，压力为1200mTorr,硅烷的流量300sccm,二氧化碳的流量500sccm, 时间为100s。与此之外，也有采用氧化硅薄膜材料进行表面钝化。例如专利文献US20140283902A1，用绝缘的氧化硅进行表面的钝化，可以起到减小表面载流子复合，然而，氧化硅不导电没有减反射的作用，电阻比较大，大规模生产中膜厚不好控制，最终会降低电池的效率和填充因子，选用氮化硅薄膜作为正面钝化减反射层效果更好。

由于现有的硅同质结双面太阳电池，在硅衬底的下表面用三氧化二铝和氮化硅的叠层薄膜，这种电池的背面电池的效率和开路电压比较低，双面效率低。

实用新型内容

本实用新型主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种硅同质结双面太阳电池，本实用新型采用了过渡金属氧化物钝化层和透明导电氧化物层代替常规的三氧化二铝和氮化硅层，可以保证良好的背面钝化和载流子收集，显著的改善背面电池的效率和开路电压，提高背面电池的功率，增加发电量。

本实用新型解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种硅同质结双面太阳电池，包括从下到上依次设置的氮化硅钝化减发射层、磷源掺杂层、p型硅衬底、过渡金属氧化物钝化层、透明导电氧化物层，所述氮化硅钝化减发射层上表面、透明导电氧化物层下表面均设置有金属栅线电极层。

进一步的技术方案是，所述过渡金属氧化物钝化层为背钝化氧化镍层。

进一步的技术方案是，所述过渡金属氧化物钝化层与p型硅衬底之间还设有背钝化氧化硅层。

进一步的技术方案是，所述氮化硅钝化减发射层上表面、透明导电氧化物层下表面均设置有沉积掩膜保护层，所述沉积掩膜保护层上设有金属栅线电极层开口。

进一步的技术方案是，所述p型硅衬底为p型单晶硅衬底或p型多晶衬底，所述p型硅衬底的厚度为50～200um。

进一步的技术方案是，所述氮化硅钝化减发射层的厚度为20～80nm。

进一步的技术方案是，所述磷源掺杂层的厚度为200～500nm。