[发明专利]一种提高HIT电池效率的结构和方法

说明书

本发明涉及一种提高HIT电池效率的结构和方法，其结构从下到上包括Al电极、N型硅片、纳米金、本征非晶硅层、P型非晶硅层、P型透明导电层和Ag电极。其方法为：S1，将N型硅片进行RCA清洗；S2，在N型硅片的抛光面进行制绒处理；S3，在硅片的制绒面定义图形；S4，沉积金层；S5，在剥离掉无用区域的金后，进行退火处理；S6，在制绒面沉积本征非晶硅层；S7，沉积P型非晶硅层；S8，沉积P型透明导电层；S9，制备P面Ag电极和N面Al电极。本发明简单易行，方便可靠，重复性好，应用范围广，可适用于其他类型的太阳能电池。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件制备技术领域，特别涉及一种提高HIT电池效率的结构和方法。

背景技术

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜太阳能电池则还处于萌芽阶段。

目前市场上的光伏电池大概分为两种，一种是PERC电池，一种是HIT电池，但目前整个市场规模化生产的是PERC这类电池。PERC电池的光转化效率理论上讲，大概在24%左右，现有的很多公司都能做到24%了，所以进步空间有限，而HIT电池的转化效率，理论上讲是在30%以上，且由于HIT电池双面都可以发电，能提高10%的发电量，所以理论上来说是优于PERC电池的。HIT电池一般是以N型硅片为衬底，在正面依次为透明导电氧化物膜（简称TCO）、 P型非晶硅薄膜，和本征富氢非晶硅薄膜；在电池背面依次为TCO透明导电氧化物膜，N型非晶硅薄膜和本征非晶硅膜。

目前布局HIT的企业越来越多，产业化酝酿开启。当前全球最大HIT量产规模仅600MW，近两年新建产线以100-200MW的中试线为主。相较于2019年，2020年已经有超过20家企业宣布了GW级的扩产计划，规模化以及关键设备国产化的突破，将成为HIT产业化的发令枪。

为此，本申请设计了一种提高HIT电池效率的结构和方法，解决目前HIT电池的光电转换效率较低，仍未实现理论极限值的问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种提高HIT电池效率的结构和方法。

一种提高HIT电池效率的结构，包括Al电极，所述Al电极设置在最底部，Al电极的上层连接N型硅片，N型硅片的上层连接纳米金，纳米金的上层连接本征非晶硅层，本征非晶硅层的上层连接P型非晶硅层，P型非晶硅层的上层连接P型透明导电层，P型透明导电层的上层连接Ag电极。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述纳米金的厚度为2nm~5nm，尺寸为百纳米量级；所述P型透明导电层的材料包括ITO、TCO、IZO；所述Ag电极的制备方式包括丝网印刷、电子束蒸发、溅射。

基于上述的结构，提高HIT电池效率的方法为：

S1，将N型硅片进行RCA清洗；

S2，在N型硅片的抛光面进行制绒处理；

S3，利用光刻显影技术，在硅片的制绒面定义图形；

S4，利用金属沉积技术，沉积金层；

S5，在剥离掉无用区域的金后，进行退火处理；

S6，利用PECVD技术，在制绒面沉积10nm本征非晶硅层；

S7，利用PECVD技术，继续沉积10nmP型非晶硅层；

S8，利用介质沉积技术，沉积100nmP型透明导电层；

S9，利用金属沉积技术，制备P面Ag电极和N面Al电极。