CN103390678A - 一种薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳能电池 - Google Patents

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郑佳仁
刘幼海
刘吉人
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Abstract

本发明为一种可优化提升单晶硅太阳电池转化效率的新颖发明，利用非晶硅在单晶硅上面的沈积成膜搭配，形成异质结结构，而非晶硅的钝化层厚度控制，则为达成高效率的重要途径，而本发明即为提出此钝化层厚度控制以形成最佳的单晶硅表面钝化作用，进而达到高效率的异质结单晶硅薄膜。

Description

一种薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳能电池
技术领域
本发明关于一种可提升普片使用的单晶硅太阳能电池效率的新颖技术方法, 其目的系藉由单晶硅与非晶硅的结合形成异质结结构，将原本使用的单晶硅太阳电池的光电转化效率从18%提升至20%以上，所有工艺不需昂贵的气体使用和高耗能设备，即可达成高效率低成本的大量生产目标。 
背景技术
目前单晶硅太阳电池需藉由扩散炉等高温工艺来制作，会造成高耗能的产生。此外单晶硅太阳电池于使用上对于环境温度的提升会有很大的衰竭现象（-0.5%/℃），而非晶硅工艺流程的温度远低于单晶硅且对于温度的衰竭现象亦不若单晶硅来的严重(-0.2%/℃)，因此结合此两种技术，而形成了异质结单晶硅薄膜，其光电转换效率可使原先的单晶硅太阳电池提升至20%以上。 
发明内容
本发明为一种可优化提升单晶硅太阳电池转化效率的新颖发明，利用非晶硅在单晶硅上面的沈积成膜搭配，形成异质结结构，而非晶硅的钝化层厚度控制，则为达成高效率的重要途径，而本发明即为提出此钝化层厚度控制以形成最佳的单晶硅表面钝化作用，进而达到高效率的异质结单晶硅薄膜。 
具体实施方式
兹将本发明结构说明如附图1，详细说明如下：请参阅图2，为本发明之动作流程方块示意图。流程为先在清洗制绒后的N型单晶硅(1)的背面利用等离子增强式化学气相沉积设备沉积I型氢化非晶硅薄膜(2) 与N型氢化非晶硅薄膜(4)，并控制其厚度各為3-5奈米，接下来将整个硅片翻面，于正面依序沈积I型氢化非晶硅薄膜(2) 与P型氢化非晶硅薄膜(3)，并控制其厚度各為3-5奈米，接着再利用磁控溅射或是反应式物理气相沈积设备，先在P型非晶硅薄膜(3)上沈积透明导电膜(5)，接着于N型非晶硅薄膜(4)上沈积透明导电膜(5)，最后利用网版印刷于正背面将银导线(6)布上，即完成此薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳电池。而本发明中的氢化非晶硅薄膜则是透过通入硅烷、氢气、磷烷、与硼烷于等离子增强式化学气相沉积设备，经由气体流量比、等离子输出功率、压力、电极间距等工艺技术来制备，而透明导电膜则使用ITO或是ZnO。 
  
附图说明:  
图 1 是薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳电池结构
图 2 是薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳电池工艺流程图
图 1符号说明
1 …N型单晶硅片
2 …I型氢化非晶硅薄膜
3 …P型氢化非晶硅薄膜
4 …N型氢化非晶硅薄膜
5 …透明导电膜
6 …银电极。

Claims (5)

1.本发明为一种可优化提升单晶硅太阳电池转化效率的新颖发明，利用非晶硅在单晶硅上面的沈积成膜搭配，形成异质结结构，而非晶硅的钝化层厚度控制，则为达成高效率的重要途径，而本发明即为提出此钝化层厚度控制以形成最佳的单晶硅表面钝化作用，进而达到高效率的异质结单晶硅薄膜，流程为先在清洗制绒后的N型单晶硅的背面利用等离子增强式化学气相沉积设备沉积I型氢化非晶硅薄膜与N型氢化非晶硅薄膜，并控制其厚度各為3-5奈米，接下来将整个硅片翻面，于正面依序沈积I型氢化非晶硅薄膜与P型氢化非晶硅薄膜，并控制其厚度各為3-5奈米，接着再利用磁控溅射或是反应式物理气相沈积设备，先在P型非晶硅薄膜上沈积透明导电膜，接着于N型非晶硅薄膜上沈积透明导电膜，最后利用网版印刷于正背面将银导线布上，即完成此薄钝化层异质结单晶硅薄膜太阳电池。
2.根据权利要求1所述的N型单晶硅，其特徵为CZ或FZ法制作的N型单晶硅 ，硅片厚度约100~200微米，晶相为<100>，少数载子寿命为大於100微秒，电阻率为0.5~3.0 Ω·cm。
3.根据权利要求1所述的氢化I型非晶硅薄膜(I a-Si:H)、氢化P型非晶硅薄膜 (P a-Si:H)、与氢化N型非晶硅薄膜(N a-Si:H)，其特徵为透过通入硅烷、氢气、磷烷、硼烷于等离子增强式化学气相沉积设备，经由气体流量比、等离子输出功率、压力、电极间距等工艺技术来制备。
4.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特徵为氧化锌参杂铝(ZnO:Al)透明导电膜或氧化锌参杂硼(ZnO:B)透明导电膜或铟锡氧化物(ITO)透明导电膜，于磁控溅射或是反应式物理气相沈积设备中藉由通入氩气、氧气和氢气产生等离子来制备。
5.根据权利要求1所述的银导线，其特徵为透过网版印刷设备，将银导线布于正反面的透明导电膜上，以形成太阳电池的正负极接线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107004732A (zh) * 2014-11-28 2017-08-01 松下知识产权经营株式会社 太阳能单电池和太阳能电池组件
CN109935660A (zh) * 2019-03-04 2019-06-25 晋能光伏技术有限责任公司 一种管式pecvd设备生产异质结太阳能电池非晶硅镀膜沉积层的方法

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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131113