[发明专利]一种硅异质结太阳能电池

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，公开了一种硅异质结太阳能电池，包括基板和设置在所述基板上的发光量子点薄膜，所述基板包括依次设置的第一银栅层、第一ITO(氧化铟锡)层、P型非晶硅层、第一本征非晶硅层、第一N型单晶硅层、第二本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第二ITO层和第二银栅层，所述发光量子点薄膜覆盖在第一银栅层的外表面上。本发明通过引入发光量子点来修饰异质结硅太阳能电池，颜色单调的异质结硅电池可以呈现各种不同的颜色；并且这种异质结硅电池的短波吸收也大大降低，效率与商业化的异质结硅电池相近。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种硅异质结太阳能电池，具体来说是一种通过引入发光量子点薄膜来降低短波寄生吸收同时实现彩色图案化的硅异质结太阳能电池。

背景技术

硅异质结电池主要是继铝背场(BSF)结构电池、钝化发射极背面接触(PERC)结构电池之后的一种新型的晶硅电池。与传统硅电池相比，异质结硅电池是一种高效且器件结构简单的太阳能电池，大大减少了制备工序和时间。由于近几年工艺改进等因素，异质结硅电池发展迅速，其效率已经超过了传统的硅太阳能电池，极有可能成为下一代发展与投入实际应用的太阳能电池。

尽管异质结硅电池本身具有非常卓越的性能，但相比于其它的商业化电池，它在短波的寄生吸收特别严重，主要是由于电池正面的非晶硅层有很强的吸光系数，其半导体带隙在1.7eV左右，对短波光有很强的寄生吸收，从而影响电池的光电流。因此，减少非晶硅对电池段短波段的光寄生吸收是提高异质结硅电池光电流的重要途经。

此外，目前商业化的电池片主要呈现深蓝色(栅状的白色是银栅)，其单一的颜色与样式很难与城市中的建筑融合，而美观正是目前城市化过程中亟需考虑的部分。建筑物集成光伏成为了当前一个新兴研究方向，但是目前实现彩色图案化的方法往往是在电池表面涂一层彩色的反射涂层，反射彩色(可见光)后电池将失去对这部分光的利用，这将大大降低电池的光电流。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种硅异质结太阳能电池，通过在异质结硅太阳能电池上引入发光量子点薄膜来降低异质结硅太阳能电池短波寄生吸收同时实现彩色图案化。

按照本发明的技术方案，所述硅异质结太阳能电池，包括基板和设置在所述基板上的发光量子点薄膜，所述基板包括依次设置的第一银栅层、第一ITO(氧化铟锡)层、P型非晶硅层、第一本征非晶硅层、第一N型单晶硅层、第二本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第二ITO层和第二银栅层，所述发光量子点薄膜覆盖在第一银栅层的外表面上。

具体的，第一N型单晶硅层和第一N型单晶硅层需要制绒清洗去除硅片表面机械损伤层，形成金字塔绒面。第一本征非晶硅层、第二本征非晶硅层、P型非晶硅层、第一N型单晶硅层和第二N型非晶硅层用PECVD(等离子体增强化学的气相沉积法)方法沉积。第一ITO层和第二ITO层使用PVD(物理气相沉积)设备溅射。第一银栅层和第二银栅层用丝印设备做成栅状，收集电荷的同时尽量减少遮光。

进一步的，所述发光量子点薄膜的厚度为0.027-2μm，通过厚度的调整，最大程度的降低异质结硅太阳能电池短波寄生吸收。

具体的，红光发光量子点薄膜的厚度为：45nm-1100nm(105nm最优)，绿光发光量子点薄膜的厚度为：27nm到1900nm(132nm最优)，蓝光发光量子点薄膜的厚度为：80nm-2000nm(105nm最优)。

进一步的，所述发光量子点薄膜的制备方法如下：

向发光量子点固体颗粒物中加入溶剂I，配置成发光量子点分散液；将发光量子点分散液集成到基板的第一银栅层的外表面形成所述发光量子点薄膜。

进一步的，所述溶剂I为正己烷、油胺、十二烷基硫醇、油酸中、十八碳烯、二苯醚、石蜡油和甲基吡咯烷酮的一种或多种。

进一步的，所述发光量子点分散液的浓度为40-200mg/mL。