CN103151398A - 异质结电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种异质结电池及其制作方法,该电池包括衬底;位于衬底下表面的钝化掺杂层和导电层,钝化掺杂层和导电层的第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过衬底到达第一交界面的光子反射回衬底内部。本发明通过平坦化衬底的下表面,使在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面较为平坦,该交界面能够将从电池上表面入射到达该交界面的光子反射回衬底内,避免了光能的损失,提高了光电转换效率;此外,在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面较平坦,从而使电池的下表面载流子的复合减小,且经过平坦化的衬底下表面为各膜层提供了良好的形成基础,使各膜层的质量提高,进而提高了电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,更具体地说,涉及一种异质结电池及其制作方法。
背景技术
太阳能电池是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品,不会引起环境污染,而且利用的是可再生资源,所以在当今能源短缺的情形下,太阳能电池具有广阔的发展前景。
太阳能电池的种类多种多样,其中,异质结电池以其制备工艺温度低、转换效率高、成本低等优点受到业内越来越多的青睐。传统的异质结电池其结构如图1所示,从上至下依次为:正面栅线105、正面TCO(透明导电薄膜)102、正面钝化掺杂薄膜101、衬底100、背面钝化掺杂薄膜103、背面TCO104及背面电极层106。
衡量太阳能电池电性能好坏的一个最重要的标准就是其光电转换效率,太阳能电池的光电转换效率越高,说明其把光能转换成电能的能力越强,异质结电池也不例外。但是,常规的异质结电池的光电转换效率仍有待提高。
发明内容
本发明提供一种异质结电池及其制作方法,以提高异质结电池的光电转换效率。
为实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
一种异质结电池,包括:衬底;位于所述衬底下表面的钝化掺杂层和位于所述钝化掺杂层下表面的导电层,所述钝化掺杂层和所述导电层的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底内部。
优选的,所述异质结电池还包括:覆盖在所述导电层下表面的背面电极层,所述导电层和所述背面电极层的交界面为第二交界面,所述第二交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第二交界面的光子经所述第二交界面的反射,回到所述衬底内部。
优选的,所述异质结电池还包括:位于所述导电层下表面的背面栅线。
优选的,所述钝化掺杂层的材料为非晶硅。
优选的,所述导电层的材料为ITO、IZO、AZO、BZO、IMO或IWO中的至少一种。
本发明还提供了一种异质结电池的制作方法,包括:提供衬底,所述衬底的上表面和下表面为绒面;平坦化所述衬底的下表面;在所述衬底的下表面形成钝化掺杂层,在所述钝化掺杂层的下表面形成导电层,所述钝化掺杂层和所述导电层的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底内部。
优选的,所述平坦化所述衬底的下表面的过程为,采用具有腐蚀性的溶液对所述衬底的下表面进行腐蚀,使所述衬底的下表面成为平面或平缓圆滑的曲面。
优选的,所述在所述衬底的下表面形成钝化掺杂层的过程采用的工艺为:化学气相淀积工艺或物理气相淀积工艺;所述在所述钝化掺杂层的下表面形成导电层的过程采用的工艺为:化学气相淀积工艺或物理气相淀积工艺。
优选的,所述异质结电池的制作方法还包括:在所述导电层的下表面形成背面电极层。
优选的,所述异质结电池的制作方法还包括:在所述导电层的下表面形成背面栅线。
与现有技术相比,本发明所提供的技术方案具有以下优点:
本发明所提供的异质结电池及其制作方法,通过平坦化衬底的下表面,使在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面为平面或平缓圆滑的曲面,即具有平坦的特性,当光子到达钝化掺杂层和导电层的第一交界面时,由于该交界面较平坦,所以能够将从电池上表面入射到达该交界面的光子反射回衬底内,避免了现有技术中由于异质结电池的下表面为金字塔结构,光子从上表面入射到达电池下表面后无法反射回衬底内而导致的光能损失,从而增加了异质结电池对光能的利用率,提高了光电转换效率;
此外,本发明所提供的异质结电池,衬底的下表面经过平坦化后变得较平坦,使在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面也较平坦,所以电池下表面的面积相对于现有技术中金字塔结构的下表面的面积减小,从而本发明提供的异质结电池的下表面载流子的复合减小,同时,经过平坦化的衬底下表面为钝化掺杂层和导电层提供了良好的形成基础,使钝化掺杂层和导电层的质量较现有技术中的提高,从而提高了异质结电池的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术异质结电池的基本结构图;
图2为本发明实施例一所提供的异质结电池的结构图;
图3为本发明实施例一所提供的异质结电池背面的光路图;
图4为现有技术中异质结电池背面的光路图;
图5为本发明实施例二所提供的异质结电池的结构图;
图6为本发明实施例二所提供的异质结电池背面的光路图。
具体实施方式
正如背景技术所述,传统的异质结电池的光电转换效率仍有待提高,发明人经研究发现,产生这种现象的主要原因有:(1)在电池正面没有被吸收的光子(主要是低能光子)到达背面后,由于传统异质结电池的背面金字塔结构优良的陷光性,致使光线被多次反射,在进入TCO时被TCO吸收,不能被反射回衬底中,所以无法实现对光能的二次利用;(2)传统异质结电池的背面金字塔结构致使下表面面积较大,从而导致下表面的载流子复合较多,使电池的开路电压较低;(3)背面的钝化掺杂层和导电层形成于具有金字塔结构的衬底背面,导致钝化掺杂层在金字塔结构的谷底容易外延生长和非均匀生长而诱生缺陷,削弱了钝化掺杂层的对衬底的钝化效果,减少了衬底的少子寿命,并且,导电层容易在金字塔结构的谷底处形成晶界,从而影响导电层的质量,降低了载流子迁移率。以上3点综合作用,致使现有技术中的异质结电池的光电转换效率有待提高。
基于上述原因,本发明提供了一种异质结电池,包括:
衬底;位于所述衬底下表面的钝化掺杂层和位于所述钝化掺杂层下表面的导电层,所述钝化掺杂层和所述导电层的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底内部。
本发明所提供的异质结电池及其制作方法,通过平坦化衬底的下表面,使在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面为平面或平缓圆滑的曲面,即具有平坦的特性,当光子到达钝化掺杂层和导电层的交界面时,由于该交界面较平坦,所以能够将从电池上表面入射到达该交界面的光子反射回衬底内,避免了现有技术中由于异质结电池的下表面为金字塔结构,光子从上表面入射到达电池下表面后无法反射回衬底内而导致的光能损失的问题,从而增加了异质结电池对光能的利用率,提高了光电转换效率;
此外,本发明所提供的异质结电池,衬底的下表面经过平坦化后变得较平坦,使在衬底下表面形成的钝化掺杂层和导电层的表面也较平坦,所以电池下表面的面积相对于现有技术中金字塔结构的下表面的面积减小,从而本发明提供的异质结电池的下表面载流子的复合减小,同时,经过平坦化的衬底下表面为钝化掺杂层和导电层提供了良好的形成基础,使钝化掺杂层和导电层的质量较现有技术中的提高,从而提高了异质结电池的光电转换效率。
以上是本发明的核心思想,为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
本实施例提供了一种异质结电池,该电池的衬底及在衬底上形成的钝化掺杂层和导电层的表面均为一平面,如图2所示,为本实施例所提供的异质结电池的结构图,该电池具体包括:
衬底200,位于所述衬底200下表面的钝化掺杂层203和位于所述钝化掺杂层203下表面的导电层204,所述钝化掺杂层203和所述导电层204的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面,以使穿过所述衬底200到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底200内部。
本实施例中,光子入射到异质结电池的上表面,一部分被电池正面吸收,另一部分穿过衬底200和钝化掺杂层203,到达钝化掺杂层203和导电层204的交界面,由于本实施例所提供的钝化掺杂层203和导电层204的交界面为平面,所以到达该交界面的光子被反射回衬底200内再次利用。
具体的,本实施例所提供的异质结电池背面的光路图如图3所示,光子307到达钝化掺杂层303和导电层304的第一交界面后,根据反射原理,光子被反射回衬底300内。
而现有技术中,从电池正面入射到达背面的光子会经过多次反射,被金字塔结构的背面TCO和背面电极层吸收,结合图4,图4为现有技术中异质结电池背面的光路图,光子407穿过衬底400和背面钝化掺杂层403后,进入背面TCO404和背面电极层406,根据反射原理,由于背面TCO404和背面电极层406的表面为具有陷光效应的金字塔结构,光子被多次反射,直至被背面TCO404和背面电极层406吸收,并不能被再次反射回衬底400中再次利用。
可见,本实施例所提供的异质结电池能够将到达电池背面的光子再次利用,相比现有技术增加了光能利用率,从而提高了电池的光电转换效率。
需要说明的是,在电池正面被吸收的光子中大部分为高能光子,即短波区光子,穿过衬底和钝化掺杂层的光子大部分为低能光子,即长波区的光子,也就是说,本实施例所提供的异质结电池提高了低能光子的二次利用率。
除上述结构外,本实施例所提供的异质结电池还包括:覆盖在所述导电层204下表面的背面电极层206,所述导电层204和所述背面电极层206的交界面为第二交界面,所述第二交界面为平面,以使穿过所述衬底200到达所述第二交界面的光子经所述第二交界面的反射,回到所述衬底200内部;
位于衬底200上表面的正面掺杂层201,位于正面掺杂层201上表面的正面导电层202,及位于正面导电层202上表面的正面栅线205。
本实施例中背面电极层206的上表面为一平面,使背面电极层206和导电层204的第二交界面成为平面,该平面能够将达到该处的光子反射回衬底200内,从而增加了光子的利用率。
并且,背面电极层206的下表面也为一平面,使本实施例所提供的异质结电池的下表面相对于现有技术中金字塔结构的下表面,面积大大减小,从而下表面的载流子复合减少,电池整体的光电转换效率提高。
另外,背面电极层206的下表面较为平坦,在电池组装的过程中,其下表面与焊带的接触较好,则欧姆接触电阻较小,有利于提高电池的转换效率,而现有技术中,电池的下表面为金字塔结构,凹凸不平的表面造成电池表面与焊带接触不良,欧姆接触电阻很大,进一步导致光电转换效率下降;可见,本实施例所提供的异质结电池,其与焊带的欧姆接触电阻较现有技术中的减小,从而光电转换效率增加。
需要说明的是,上述异质结电池背面电极层206覆盖在电池背面的整个区域,为单面电池,本实施例电池背面为平面的结构同样适用于双面电池,只需将上述单面异质结电池的背面电极层206替换为栅线结构的背面栅线即可得到双面电池,即其背面栅线位于其导电层的下表面。并且,本发明电池背面为平面的结构的双面电池,相比现有技术中的双面异质结电池,平面结构的背面增加了光子的二次利用,光能利用率更高。
本实施例中,钝化掺杂层203和正面钝化掺杂层201的材料优选为非晶硅,具体可以包括:紧挨衬底200表面的本征非晶硅薄膜,该本征非晶硅薄膜含有大量的钝化基(如氢原子),在薄膜形成的过程中,其内部含有的钝化基会进入衬底200的表面和内部发挥钝化作用,从而提高少子寿命,减少载流子复合;覆盖在本征非晶硅薄膜背离衬底200一侧的表面上的掺杂非晶硅薄膜,电池正面和背面的掺杂非晶硅薄膜的掺杂类型相反,以N型衬底的异质结电池为例,其正面的掺杂非晶硅薄膜为P型掺杂,在正面的掺杂非晶硅薄膜形成的过程中,会与衬底结合形成PN结,而其背面的掺杂非晶硅薄膜为N型掺杂(重掺杂)。
另外,导电层204和正面导电层202的材料为ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(掺铝氧化锌)、BZO(硼锌氧化物)、IMO(掺钼氧化铟)或IWO(铟钨氧化物)中的至少一种,并且二者的材料可以相同也可以不同。导电层204和正面导电层202具有高透过率和高导电性的优点,对电池的光电转换效率具有有利的影响。
此外,需要指出的是,为了节省原材料降低成本而减薄太阳能电池片的厚度,是目前太阳能电池发展的一个重要的趋势,而传统的太阳能电池由于正面和背面的结构不同,在高温制作的过程中,电池片正面和背面的张力不同,从而造成电池片的翘曲变形,加上电池片的厚度减薄,导致电池片容易破碎。异质结电池片本身具有正面和背面对称的结构,且制作的温度较低,所以不会发生电池片翘曲的现象,从而能够使用更薄的硅片。但是,电池片发展的更薄,使光路缩短,同时电池的背面为金字塔结构,会导致低能光子(即长波区的光子)的严重损失,进而影响电池的光电转换效率,限制了异质结电池向更薄的方向发展。本发明所提供的异质结电池的背面能够将低能光子反射回衬底内部,增加了低能光子的二次利用,弥补了传统的异质结电池的缺陷,使异质结电池能够在不影响光电转换效率的基础上,减薄电池片的厚度,节省了原材料,降低了生产成本。
与上述异质结电池相对应的,本实施例还提供了该电池的制作方法,该方法具体包括以下步骤:
步骤S01:提供衬底,对所述衬底表面制绒。
采用浓度在3%~45%范围内的碱性溶液(氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化铵等),在温度为30℃~100℃的环境下,对衬底进行各向异性腐蚀,使其上表面和下表面成为绒面。
所谓各向异性腐蚀是指,具有晶向的衬底在碱性溶液的腐蚀中会表现出择优性能,即在不同方向的腐蚀速率不同,因此最终在衬底的表面形成绒面结构;该绒面结构具有优良的陷光效应,使光经过该绒面结构的表面时至少会与电池的表面有两次接触,从而有效的增加了电池表面对光的吸收。
需要指出的是,上述溶液的种类、浓度及环境温度均为本实施例的优选方案,本发明并不对此限定。
本实施例中,衬底的上表面和下表面为绒面,所述绒面可以为具有尖锐的凸起的表面,更形象的来说,是具有金字塔结构的绒面,也可以为具有倒金字塔结构的绒面,蜂窝状结构的绒面,干法制绒形成的绒面,机械刻槽或激光刻槽形成的具有沟道的绒面等。
另外,本实施例的衬底可以为N型单晶硅、P型单晶硅、N型多晶硅或P型多晶硅,或者其它可以作为太阳能电池的材料。
步骤S02:平坦化衬底的下表面。
采用采用具有腐蚀性的溶液对衬底的下表面进行腐蚀,所用的溶液优选为氟化氢(浓度为:1%~60%)、硝酸(浓度为:0.5%~80%)和硫酸(浓度为:1%~98%)的混合溶液或氢氧化钾(浓度为:0.1%~80%)等碱性溶液中的任意一种,环境温度为20℃~90℃。经过平坦化后,衬底下表面的金字塔结构被去除,成为一平面。
需要指出的是,上述溶液的种类、浓度及环境温度均为本实施例的优选方案,本发明并不对此限定。
步骤S03:清洗所述衬底。
采用RCA清洗(半导体工艺标准清洗)工艺对衬底进行高质量的清洗,去除衬底表面的金属杂质和有机污染物。
步骤S04:在衬底的下表面形成钝化掺杂层,在衬底的正面形成正面钝化掺杂层。
采用化学气相淀积工艺,在衬底的下表面(抛光面)和上表面(金字塔结构的一面)生长本征非晶硅薄膜,该本征非晶硅薄膜含有大量的钝化基(如氢原子),能够对衬底发挥钝化作用,从而提高少子寿命,减少载流子复合;之后在本征非晶硅薄膜的表面上生长掺杂非晶硅薄膜,电池正面和背面的掺杂非晶硅薄膜的掺杂类型相反,以使在正面的掺杂非晶硅薄膜与衬底结合形成PN结,而背面的掺杂非晶硅薄膜的掺杂为与衬底掺杂类型相同的重掺杂;钝化掺杂层和正面钝化掺杂层均是由本征非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜共同构成的。
本实施例中,由于钝化掺杂层形成于经过抛光的衬底的下表面,其生长基础为一平面,所以所生长的钝化掺杂层的表面也为平面;并且钝化掺杂层生长的较为均匀,这是由于薄膜生长与最开始的成核有关,在一个十分平坦的面上,落到衬底上的原子或者离子,与之键合的最邻近的原子只能是衬底上与之相切的少数原子,所以衬底表面各处成核的情况基本相同,生长速率基本一致,从而所生长出来的钝化掺杂层比较均匀,缺陷较少,有利于钝化作用,提高少子寿命。
而现有技术中,钝化掺杂层生长于金字塔结构的衬底下表面,则在金字塔结构的谷底,除了衬底上的原子,还有谷底两侧的原子与落到衬底上的原子或者离子键合,造成薄膜在谷底的生长较其它地方更容易成核,这也就使金字塔结构谷底薄膜的生长速率比其它地方快,简单来说,就是由于成核的差异,造成金字塔结构的衬底表面薄膜非均匀生长和外延生长,容易诱生悬挂键、点缺陷和位错等缺陷,从而削弱钝化掺杂层的钝化效果,是衬底的少子寿命降低。
因此,本实施例所提供的异质结电池由于对衬底的下表面进行了平坦化,改善了薄膜的生长基础,使钝化掺杂层的性能更好,相对与现有技术,提高了少子寿命,具有更高的光电转换效率。
需要指出的是,本实施例仅以化学气相淀积工艺为例对钝化掺杂层和正面钝化掺杂层的形成进行说明,本发明还可以采用物理气相淀积工艺,在此并不进行限定。
步骤S05:在钝化掺杂层的下表面形成导电层,在正面钝化掺杂层的上表面形成正面导电层。
由于导电层形成于表面为平面的钝化掺杂层上,所以导电层的表面也为平面,钝化掺杂层与导电层的交界面为平面,当光子从电池正面入射,穿透衬底和钝化掺杂层后,到达钝化掺杂层与导电层的交界面,该交界面会将光子反射回衬底内部,从而增加了电池的光能利用率,相对于现有技术提高了光电转换效率。
另外,导电层生长的较为均匀,这也是由于在平坦的表面上各处成核情况大致相同,生长速率基本一致,薄膜能够较为均匀的生长,晶界较少较小,载流子迁移率较高。
而现有技术中,导电层生长于具有金字塔结构的下表面,其各处的生长速率不同,金字塔谷底处的薄膜生长较快,造成导电层在谷底处容易形成更大更多的晶界,使载流子迁移率下降。
因此,本实施例所提供的异质结电池由于导电层生长于表面为平面的钝化掺杂层上,所以导电层的性能更好,相对与现有技术,提高了载流子迁移率,具有更高的光电转换效率。
可以采用物理气相淀积工艺、化学气相淀积工艺、蒸发或电镀中的任意一种工艺生长导电层和正面导电层,本实施例中优选为物理气相淀积工艺。
另外,导电层和正面导电层的材料为ITO、IZO、AZO、BZO、IMO或IWO中的任意一种或几种,并且二者的材料可以相同也可以不同。导电层和正面导电层具有高透过率和高导电性的优点,对电池的光电转换效率具有有利的影响。
步骤S06:在导电层的下表面形成背面电极层。
可以采用物理气相淀积工艺、化学气相淀积工艺、蒸发或电镀中的任意一种工艺生长背面电极层,本实施例中优选为物理气相淀积工艺。
另外,背面电极层的材料可以选用银、铜、铝或银铝合金等,在此并不限定,本实施例中优选为银。
需要说明的是,本实施例所提供的制作方法为单面异质结电池的制作方法,上述步骤S06为制作单面异质结电池的必要步骤,该步骤还可以为:在导电层的下表面形成背面栅线,则得到的是双面异质结电池。
步骤S07:在正面导电层的上表面形成正面栅线。
采用丝网印刷技工艺在正面导电层的上表面印刷正面栅线,正面栅线的材料优选导电性能好的金属材料。
需要说明的是,本实施例仅以上述方法的步骤S01~步骤S07的顺序为例进行说明,但是本发明并不对该方法的步骤顺序进行限定,任何在不脱离本发明的核心思想的基础上对本实施例所提供的方法所做的改动和润饰均在本发明的保护范围之内。
综上所述,本实施例所提供的异质结电池相比现有技术中的异质结电池具有以下优点:
(1)本实施例所提供的异质结电池,其钝化掺杂层和导电层的交界面为一平面,导电层和背面电极层的交界面也为一平面,能够将从电池正面入射到达该交界面的光子反射回衬底内,被衬底二次利用,提高了光能利用率,从而使本实施例所提供的异质结电池较现有技术具有更高的光电转换效率。
(2)本发明所提供的异质结电池的背面能够增加低能光子的二次利用,使异质结电池能够在不影响光电转换效率的基础上,发展厚度更薄的电池片,节省了原材料,降低了生产成本。
(3)本实施例所提供的异质结电池由于对衬底的下表面进行了平坦化,改善了薄膜的生长基础,相对于现有技术,钝化掺杂层更均匀,缺陷更少,性能更好,提高了少子寿命,并且导电层生长于表面为平面的钝化掺杂层上,相对于现有技术,导电层的晶界更小更少,性能更好,提高了载流子迁移率,从而提高了异质结电池的光电转换效率。
(4)本实施例所提供的异质结电池,其背面平面,相对于现有技术中电池凹凸不平的背面,本实施例中的电池与焊带的欧姆接触电阻减小,从而光电转换效率增加。
(5)本实施例所提供的异质结电池的制作方法,仅是在传统异质结电池的制作方法中增加了平坦化的步骤,工艺实现简单。
实施例一中所介绍的异质结电池的衬底下表面进行了平坦化,使衬底的下表面及在其基础上生长的钝化掺杂层、导电层和背面电极层的表面均成为平面,在实际生产的过程中,可以根据不同的需要,如生产成本、生产时间等,对衬底的下表面进行不同程度的平坦化。
实施例二
本实施例中异质结电池的衬底下表面进行了平坦化的操作,不同于实施例一,本实施例中衬底的下表面经平坦化后成为平缓圆滑的曲面,在其基础上生长的钝化掺杂层、导电层和背面电极层的表面也为平缓圆滑的曲面,钝化掺杂层与导电层的交界面和导电层与背面电极层的交界面也能够将光子反射回衬底的内部,增加电池的光能利用率。
具体的,本实施例所提供的异质结电池的结构如图5所示,包括:衬底500,位于所述衬底500下表面的钝化掺杂层503,位于所述钝化掺杂层503下表面的导电层504,位于所述导电层504下表面的背面电极层506,位于所述衬底500上表面的正面钝化层501,位于所述正面钝化掺杂层501上表面的正面导电层502,及位于所述正面导电层502的正面栅线505。
其中,衬底500的下表面、钝化掺杂层503、导电层504和背面电极层506的表面均为平缓圆滑的曲面,因此,钝化掺杂层503与导电层504的第一交界面和导电层504与背面电极层506的第二交界面也具有平缓圆滑的特点。
并且,如图6所示,为本发明实施例二所提供的异质结电池背面的光路图,当从电池正面入射的光子607穿透衬底600与钝化掺杂层603,达到钝化掺杂层603与导电层604的第一交界面和导电层604与背面电极层606的第二交界面时,所述第一交界面和第二交界面均能够将光子607反射回衬底600内部,使电池能够对这些光子607进行二次利用,从而增加了光能利用率,提高了电池的光电转换效率。
上述异质结电池的制作方法与实施例一所提供的方法基本相同,所不同的是,对衬底500进行平坦化的操作时,平坦化的程度较小,仅将电池下表面的金字塔结构中尖锐的凸起变得不再尖锐,变得较为圆滑,金字塔结构的谷底与谷峰的落差变小,变得较为平缓;从而改善了钝化掺杂层503、导电层504和背面电极层506的生长基础,使三者生长的质量较现有技术中提高,进而提高了异质结电池的光电转换效率。
需要说明的是,可以通过对所采用的溶液的浓度、反应的温度和反应的时间等的调整实现对平坦化程度的控制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种异质结电池,其特征在于,包括:
衬底;
位于所述衬底下表面的钝化掺杂层和位于所述钝化掺杂层下表面的导电层,所述钝化掺杂层和所述导电层的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底内部。
2.根据权利要求1所述的异质结电池,其特征在于,还包括:覆盖在所述导电层下表面的背面电极层,所述导电层和所述背面电极层的交界面为第二交界面,所述第二交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第二交界面的光子经所述第二交界面的反射,回到所述衬底内部。
3.根据权利要求1所述的异质结电池,其特征在于,还包括:位于所述导电层下表面的背面栅线。
4.根据权利要求1所述的异质结电池,其特征在于,所述钝化掺杂层的材料为非晶硅。
5.根据权利要求1所述的异质结电池,其特征在于,所述导电层的材料为ITO、IZO、AZO、BZO、IMO或IWO中的至少一种。
6.一种异质结电池的制作方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底的上表面和下表面为绒面;
平坦化所述衬底的下表面;
在所述衬底的下表面形成钝化掺杂层,在所述钝化掺杂层的下表面形成导电层,所述钝化掺杂层和所述导电层的交界面为第一交界面,所述第一交界面为平面或平缓圆滑的曲面,以使穿过所述衬底到达所述第一交界面的光子经所述第一交界面的反射,回到所述衬底内部。。
7.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述平坦化所述衬底的下表面的过程为,采用具有腐蚀性的溶液对所述衬底的下表面进行腐蚀,使所述衬底的下表面成为平面或平缓圆滑的曲面。
8.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述在所述衬底的下表面形成钝化掺杂层的过程采用的工艺为:化学气相淀积工艺或物理气相淀积工艺;所述在所述钝化掺杂层的下表面形成导电层的过程采用的工艺为:化学气相淀积工艺或物理气相淀积工艺。
9.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,还包括:在所述导电层的下表面形成背面电极层。
10.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,还包括:在所述导电层的下表面形成背面栅线。
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