CN104538464A - 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104538464A CN104538464A CN201410818174.9A CN201410818174A CN104538464A CN 104538464 A CN104538464 A CN 104538464A CN 201410818174 A CN201410818174 A CN 201410818174A CN 104538464 A CN104538464 A CN 104538464A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- passivation layer
- amorphous silicon
- crystalline silicon
- silicon substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 92
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 92
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 137
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 127
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 124
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 138
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910021423 nanocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021425 protocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic System
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0725—Multiple junction or tandem solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本发明公开了一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，用以提高硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的性能。所述硅异质结太阳能电池包括：晶硅衬底、依次设置在所述晶硅衬底上表面的第一非晶硅钝化层、第一透明电极和第一栅线电极，依次设置在所述晶硅衬底下表面的第二非晶硅钝化层、第二透明电极和第二金属电极，还包括边缘钝化层，所述边缘钝化层至少覆盖所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的同一个侧面。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅异质结太阳能电池及其制作方法。
背景技术
太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极将电能输出。近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电，即光伏发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源，硅异质结太阳能电池技术就是一种新型的高效电池技术。
现有技术硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果较差，造成硅异质结太阳能电池侧面的复合增大，从而造成硅异质结太阳能电池的反向电流增加，硅异质结太阳能电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF)较低，进而造成硅异质结太阳能电池的转换效率(Eff)较低。而且，当硅异质结太阳能电池侧面质量较差时，硅异质结太阳能电池侧面会发生漏电现象。
综上所述，现有技术硅异质结太阳能电池侧面钝化效果较差，且现有技术的硅异质结太阳能电池侧面会发生漏电的情况，硅异质结太阳能电池的性能较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，用以提高硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的性能。
本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池，包括：晶硅衬底、依次设置在所述晶硅衬底上表面的第一非晶硅钝化层、第一透明电极和第一栅线电极，依次设置在所述晶硅衬底下表面的第二非晶硅钝化层、第二透明电极和第二金属电极，还包括边缘钝化层，所述边缘钝化层至少覆盖所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的同一个侧面。
由本发明实施例提供的硅异质结太阳能电池，包括：晶硅衬底、依次设置在所述晶硅衬底上表面的第一非晶硅钝化层、第一透明电极和第一栅线电极，依次设置在所述晶硅衬底下表面的第二非晶硅钝化层、第二透明电极和第二金属电极，还包括边缘钝化层，所述边缘钝化层至少覆盖所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的同一个侧面，由于边缘钝化层设置在晶硅衬底的侧面上，且覆盖晶硅衬底、第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层，因此，该边缘钝化层能够增加硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的开路电压和填充因子，提高硅异质结太阳能电池的转换效率，同时，该边缘钝化层能够对第一透明电极和第二透明电极起到绝缘的作用，因此能够很好的杜绝硅异质结太阳能电池侧面漏电的发生，提高硅异质结太阳能电池的性能。
较佳地，在所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的每一个侧面上均设置边缘钝化层。
这样，当在晶硅衬底、第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层的每一个侧面上均设置边缘钝化层时，能够更好的提高硅异质结太阳能电池的性能。
较佳地，所述边缘钝化层为氧化硅，或氮化硅，或碳化硅，或碳氧化硅。
这样，边缘钝化层为氧化硅，或氮化硅，或碳化硅，或碳氧化硅时，实际制作过程简单，且原材料选取方便。
较佳地，所述边缘钝化层的厚度为1纳米到500微米。
这样，当边缘钝化层的厚度为1纳米到500微米时，能够对硅异质结太阳能电池侧面的起到较好的钝化效果。
较佳地，当所述晶硅衬底为P型晶硅衬底时，
所述第一非晶硅钝化层包括：第一本征非晶硅层和N型非晶硅层；
所述第二非晶硅钝化层包括：第二本征非晶硅层和P型非晶硅层。
这样，当所述晶硅衬底为P型晶硅衬底时，第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层包括的非晶硅层在实际生产中更加方便、简单。
较佳地，当所述晶硅衬底为N型晶硅衬底时，
所述第一非晶硅钝化层包括：第一本征非晶硅层和P型非晶硅层；
所述第二非晶硅钝化层包括：第二本征非晶硅层和N型非晶硅层。
这样，当所述晶硅衬底为N型晶硅衬底时，第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层包括的非晶硅层在实际生产中更加方便、简单。
较佳地，所述第一透明电极和所述第二透明电极的材料相同；所述第一栅线电极和所述第二金属电极的材料相同。
这样，当第一透明电极和第二透明电极的材料相同，第一栅线电极和第二金属电极的材料相同时，在实际生产过程中更加方便、简单。
本发明实施例还提供了一种硅异质结太阳能电池的制作方法，所述方法包括：
在晶硅衬底的上表面制作第一非晶硅钝化层，在晶硅衬底的下表面制作第二非晶硅钝化层；
在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层；
在所述第一非晶硅钝化层的表面上依次制作第一透明电极和第一栅线电极，在所述第二非晶硅钝化层的表面上依次制作第二透明电极和第二金属电极。
由于本发明实施例提供的硅异质结太阳能电池的制作方法包括在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层，因此，与现有技术的硅异质结太阳能电池相比，能够增加硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的开路电压和填充因子，提高硅异质结太阳能电池的转换效率，进而提高硅异质结太阳能电池的性能。
较佳地，在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层，包括：
将一片或多片制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底平放或竖放到托盘上，露出晶硅衬底的至少一个侧面；
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入制作边缘钝化层设备的腔室中，在所述晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层。
这样，在制作边缘钝化层时，可以采用将制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底平放或竖放到托盘上的方法制作，在实际制作过程中更加方便、灵活。
较佳地，将放置有所述晶硅衬底的托盘放入制作边缘钝化层设备的腔室中，包括：
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入等离子体增强化学气相沉积设备的腔室中；或，
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入磁控溅射设备的腔室中；或，
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入热蒸发设备的腔室中；或
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入电子束蒸发设备的腔室中。
这样，通过等离子体增强化学气相沉积设备，或通过磁控溅射设备，或通过热蒸发设备，或通过电子束蒸发设备制作边缘钝化层时，在实际生产过程中更加方便、简单。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池的结构示意图；
图2(a)和图2(b)分别为本发明实施例提供的不同晶硅衬底的硅异质结太阳能电池结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池的制作方法流程图；
图4为本发明实施例提供的采用晶硅衬底平放的方法制作边缘钝化层时的示意图；
图5为本发明实施例提供的采用晶硅衬底竖放的方法制作边缘钝化层时的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池的部分结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，用以提高硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的性能。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的硅异质结太阳能电池。
如图1所示，本发明具体实施例提供了一种硅异质结太阳能电池，包括：晶硅衬底10、依次设置在晶硅衬底10上表面的第一非晶硅钝化层11、第一透明电极12和第一栅线电极13，依次设置在晶硅衬底10下表面的第二非晶硅钝化层14、第二透明电极15和第二金属电极16，其中，该硅异质结太阳能电池还包括边缘钝化层17，边缘钝化层17至少覆盖晶硅衬底10、第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的同一个侧面。图1中为了更好的示出本发明具体实施例中的边缘钝化层17，仅在硅异质结太阳能电池的侧面示出了边缘钝化层，实际太阳能电池的侧面还包括第一非晶硅钝化层11、第一透明电极12、第二非晶硅钝化层14和第二透明电极15，在硅异质结太阳能电池的侧面，边缘钝化层位于第一非晶硅钝化层11、第二非晶硅钝化层14和第一透明电极12、第二透明电极15之间。
优选地，本发明具体实施例中在制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底的每一个侧面上均设置边缘钝化层17，边缘钝化层17的设置能够改进硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，从而提高硅异质结太阳能电池的开路电压和填充因子，进而提高太阳能电池的性能。优选地，本发明具体实施例中的边缘钝化层为氧化硅(SiOx)，或氮化硅(SiNx)，或碳化硅(SiCx)，或碳氧化硅(SiOCx)，当然，本发明具体实施例中的边缘钝化层还可以为其它类型的材料，本发明具体实施例并不对边缘钝化层的具体材料做限定。优选地，本发明具体实施例中边缘钝化层的厚度为1纳米到500微米，在实际生产过程中，当将边缘钝化层的厚度制作为50纳米到1微米时，该边缘钝化层能够更好的改进硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，并能够节约生产成本。
本发明具体实施例中的晶硅衬底10可以为P型晶硅衬底(pc-Si)，也可以为N型晶硅衬底(nc-Si)，下面结合附图2(a)和2(b)分别介绍本发明具体实施例中的硅异质结太阳能电池。
本发明具体实施例中的晶硅衬底10为nc-Si时，如图2(a)所示，第一非晶硅钝化层11包括：第一本征非晶硅层和P型非晶硅层，本发明具体实施例中的第一本征非晶硅层以本征氢化非晶硅(ia-Si:H)层为例，P型非晶硅层以p型氢化非晶硅(pa-Si:H)层为例。第二非晶硅钝化层14包括：第二本征非晶硅层和N型非晶硅层，本发明具体实施例中的第二本征非晶硅层以本征氢化非晶硅(ia-Si:H)层为例，N型非晶硅层以n型氢化非晶硅(na-Si:H)层为例。
本发明具体实施例中的晶硅衬底10为pc-Si时，如图2(b)所示，第一非晶硅钝化层11包括：第一本征非晶硅层和N型非晶硅层，本发明具体实施例中的第一本征非晶硅层以本征氢化非晶硅(ia-Si:H)层为例，N型非晶硅层以n型氢化非晶硅(na-Si:H)层为例。第二非晶硅钝化层14包括：第二本征非晶硅层和P型非晶硅层，本发明具体实施例中的第二本征非晶硅层以本征氢化非晶硅(ia-Si:H)层为例，P型非晶硅层以p型氢化非晶硅(pa-Si:H)层为例。
如图2(a)和图2(b)所示，本发明具体实施例中的第一透明电极12为透明导电氧化物薄膜(TCO)，透明导电氧化物薄膜的材料可以为掺锡氧化铟(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)或掺氟氧化锡(FTO)等，本发明具体实施例并不对透明导电氧化物薄膜的材料作限定。本发明具体实施例中的第一栅线电极13的材料为金属银(Ag)，当然，第一栅线电极13的材料也可以为金属铜(Cu)，本发明具体实施例并不对第一栅线电极的材料作限定。本发明具体实施例中的第二透明电极15为透明导电氧化物薄膜(TCO)，透明导电氧化物薄膜的材料可以为掺锡氧化铟(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)或掺氟氧化锡(FTO)等，本发明具体实施例并不对透明导电氧化物薄膜的材料作限定。本发明具体实施例中的第二金属电极16的材料为金属银(Ag)，当然，第二金属电极16的材料也可以为金属铜(Cu)，本发明具体实施例并不对第二金属电极的材料作限定，本发明具体实施例中的第二金属电极可以为栅线结构，也可以为整面结构，当然，还可以为其它的结构，本发明具体实施例并不对第二金属电极的结构作限定。
优选地，本发明具体实施例中第一透明电极和第二透明电极的材料相同，如：本发明具体实施例中第一透明电极和第二透明电极的材料均为ITO，当然，本发明具体实施例中第一透明电极和第二透明电极的材料也可以不同。第一栅线电极和第二金属电极的材料相同，如：本发明具体实施例中第一栅线电极和第二金属电极的材料均为金属Ag，当然，本发明具体实施例中第一栅线电极和第二金属电极的材料也可以不同。
如图3所示，本发明具体实施例还提供了一种硅异质结太阳能电池的制作方法，所述方法包括：
S301、在晶硅衬底的上表面制作第一非晶硅钝化层，在晶硅衬底的下表面制作第二非晶硅钝化层；
S302、在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层；
S303、在所述第一非晶硅钝化层的表面上依次制作第一透明电极和第一栅线电极，在所述第二非晶硅钝化层的表面上依次制作第二透明电极和第二金属电极。
本发明具体实施例中的晶硅衬底以nc-Si为例，下面结合附图2(a)详细介绍本发明具体实施例制作硅异质结太阳能电池的方法。
首先，清洗晶硅衬底10，去除晶硅衬底10表面的杂质和污染物，然后在晶硅衬底10的上表面制作第一非晶硅钝化层11，在晶硅衬底10的下表面制作第二非晶硅钝化层14，本发明具体实施例中的第一非晶硅钝化层11以ia-Si:H和pa-Si:H为例，第二非晶硅钝化层14以ia-Si:H和na-Si:H为例介绍。
具体地，本发明具体实施例制作第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层时采用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)的方法。首先将清洗好的晶硅衬底放入PECVD设备的腔室中，在晶硅衬底的上表面依次制作ia-Si:H层和pa-Si:H层。接着将晶硅衬底进行翻转，翻转后将制作有ia-Si:H层和pa-Si:H层的晶硅衬底再次放入PECVD设备的腔室中，在晶硅衬底的下表面依次制作ia-Si:H层和na-Si:H层。在具体制作过程中，ia-Si:H层、pa-Si:H层和na-Si:H层的制作顺序可以根据需要进行调整，如：可以先在晶硅衬底的下表面依次制作ia-Si:H层和na-Si:H层，翻转后再在硅衬底的上表面依次制作ia-Si:H层和pa-Si:H层；当然也可以形成在晶硅衬底的上表面的膜层和形成在晶硅衬底下表面的膜层是交替进行制作的，本发明具体实施例并不对各个膜层的制作顺序作具体限定。另外，在具体制作过程中，还可以在ia-Si:H层中掺入适量的氧元素(O)。
接着，在制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层17，本发明具体实施例以在制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底的每一个侧面上均制作边缘钝化层17为例介绍。本发明具体实施例制作的边缘钝化层17为SiOx，或SiNx，或SiCx，或SiOCx，本发明具体实施例制作的边缘钝化层17的厚度为1纳米到500微米。
具体地，本发明具体实施例将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底平放或竖放到托盘上，露出晶硅衬底的至少一个侧面；之后将放置有晶硅衬底的托盘放入制作边缘钝化层设备的腔室中，在晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层17，优选地，本发明具体实施例在制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底的每一个侧面上均制作边缘钝化层17。本发明具体实施例中制作边缘钝化层的设备包括：PECVD设备、磁控溅射设备、热蒸发设备、电子束蒸发设备等多种设备。本发明具体实施例将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底平放时，如图4所示；将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底竖放时，如图5所示。
下面主要以将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底平放时为例具体介绍。如图4所示，首先将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底41平放到托盘40上，在最上面的晶硅衬底的表面上覆盖一个挡板42，挡板42的大小与晶硅衬底41的大小相同。然后将放置有晶硅衬底41的托盘40放到制作边缘钝化层的设备的腔室中，如：将放置有晶硅衬底41的托盘40放入到电子束蒸发设备的腔室中。之后，制作边缘钝化层的设备开始抽真空，到达设备要求的压强值，之后开始沉积边缘钝化层，边缘钝化层的具体沉积参数根据具体的工艺要求以及制作边缘钝化层设备的自身情况而定，这里不进行具体的阐述，图4中43和44表示边缘钝化层沉积时的示意图。由于晶硅衬底41平放时，晶硅衬底41的各个侧面均可以同时暴露出来，因此可以同时在晶硅衬底41的每一个侧面上同时制作边缘钝化层。
当然，如图5所示，本发明具体实施例在制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底41的侧面制作边缘钝化层时，还可以将一片或多片制作有第一非晶硅钝化层11和第二非晶硅钝化层14的晶硅衬底41竖放到托盘50上，竖放时，由于晶硅衬底41有一个侧面与托盘50接触，因此，这种情况不能同时在晶硅衬底41的每一个侧面上同时制作边缘钝化层。在实际生产中，如果需要在晶硅衬底41的每一个侧面上均制作边缘钝化层，则需要取出托盘50进行重新放置晶硅衬底41，同时，制作边缘钝化层的设备需要重新抽真空，在实际过程中较复杂，耗时较长。
在晶硅衬底的侧面制作边缘钝化层后，接着，在第一非晶硅钝化层11的表面上依次制作第一透明电极12和第一栅线电极13，在第二非晶硅钝化层14的表面上依次制作第二透明电极15和第二金属电极16。优选地，本发明具体实施例中制作的第一透明电极12的材料和第二透明电极15的材料相同，均为ITO；第一栅线电极13和第二金属电极16的材料相同，均为Ag电极，Ag电极可以采用丝网或者电镀等方式制作得到。本发明具体实施例中的第一透明电极、第二透明电极、第一栅线电极和第二金属电极的具体制作方法与现有技术相同，这里不进行赘述。本发明具体实施例中当制作第一透明电极、第二透明电极、第一栅线电极和第二金属电极完成后，即得到了本发明具体实施例提供的硅异质结太阳能电池，之后对制作得到的硅异质结太阳能电池进行热处理以及电池性能的测试。
另外，本发明具体实施例通过上述方法制作得到的硅异质结太阳能电池能够很好的杜绝该硅异质结太阳能电池侧面漏电的发生。具体如图6所示，为了更好的说明本发明具体实施例的硅异质结太阳能电池能够很好的杜绝该硅异质结太阳能电池侧面漏电的发生，图6仅示出了硅异质结太阳能电池其中一个侧面和上、下表面的部分示意图，图中沉积在晶硅衬底10表面以及侧面的ia-Si:H层、pa-Si:H层、na-Si:H层和TCO层并不表示实际的膜层厚度，由于ia-Si：H、pa-Si：H和na-Si：H对于硅异质结太阳光都具有很高的吸收系数，因此在实际制作过程中，一般将ia-Si：H、pa-Si：H和na-Si：H的厚度制作的较薄，因此晶硅衬底10的侧面沉积的ia-Si：H、pa-Si：H和na-Si：H的厚度较薄，当再在晶硅衬底10的表面上沉积TCO层时，沉积到晶硅衬底10侧面的TCO层很容易与晶硅衬底10之间发生漏电。而本发明具体实施例在晶硅衬底10的表面上沉积TCO层之前，在制作有a-Si：H、pa-Si：H和na-Si：H的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层17，优选地，本发明具体实施例中的边缘钝化层17为氧化硅(SiOx)，或氮化硅(SiNx)，或碳化硅(SiCx)，或碳氧化硅(SiOCx)，由于氧化硅(SiOx)，或氮化硅(SiNx)，或碳化硅(SiCx)，或碳氧化硅(SiOCx)的材料特性为绝缘性，因此，本发明具体实施例中的边缘钝化层17能够对后续沉积到晶硅衬底10侧面的TCO层起到绝缘作用，能够很好的杜绝硅异质结太阳能电池侧面漏电的发生。
申请人对本发明具体实施例制作得到的硅异质结太阳能电池进行开路电压、填充因子以及硅异质结太阳能电池的转换效率进行了大量的测试，测试结果显示，与现有技术的硅异质结太阳能电池相比，本发明具体实施例制作得到的硅异质结太阳能电池的开路电压和填充因子较高，硅异质结太阳能电池的转换效率较高。
综上所述，本发明具体实施例提供一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，该硅异质结太阳能电池由于在晶硅衬底上制作ia-Si:H层、pa-Si:H层和na-Si:H层后，在制作透明电极之前，在晶硅衬底的侧面上增加了一层边缘钝化层，能够增加硅异质结太阳能电池侧面的钝化效果，提高硅异质结太阳能电池的开路电压和填充因子，提高硅异质结太阳能电池的转换效率，同时，由于在晶硅衬底的侧面上增加了一层边缘钝化层，能够很好的杜绝硅异质结太阳能电池侧面漏电的发生，提高硅异质结太阳能电池的性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种硅异质结太阳能电池，其特征在于，包括：晶硅衬底、依次设置在所述晶硅衬底上表面的第一非晶硅钝化层、第一透明电极和第一栅线电极，依次设置在所述晶硅衬底下表面的第二非晶硅钝化层、第二透明电极和第二金属电极，还包括边缘钝化层，所述边缘钝化层至少覆盖所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的同一个侧面。
2.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，在所述晶硅衬底、所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的每一个侧面上均设置边缘钝化层。
3.根据权利要求2所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述边缘钝化层为氧化硅，或氮化硅，或碳化硅，或碳氧化硅。
4.根据权利要求3所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述边缘钝化层的厚度为1纳米到500微米。
5.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，当所述晶硅衬底为P型晶硅衬底时，
所述第一非晶硅钝化层包括：第一本征非晶硅层和N型非晶硅层；
所述第二非晶硅钝化层包括：第二本征非晶硅层和P型非晶硅层。
6.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，当所述晶硅衬底为N型晶硅衬底时，
所述第一非晶硅钝化层包括：第一本征非晶硅层和P型非晶硅层；
所述第二非晶硅钝化层包括：第二本征非晶硅层和N型非晶硅层。
7.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极的材料相同；所述第一栅线电极和所述第二金属电极的材料相同。
8.一种硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
在晶硅衬底的上表面制作第一非晶硅钝化层，在晶硅衬底的下表面制作第二非晶硅钝化层；
在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层；
在所述第一非晶硅钝化层的表面上依次制作第一透明电极和第一栅线电极，在所述第二非晶硅钝化层的表面上依次制作第二透明电极和第二金属电极。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层，包括：
将一片或多片制作有所述第一非晶硅钝化层和所述第二非晶硅钝化层的晶硅衬底平放或竖放到托盘上，露出晶硅衬底的至少一个侧面；
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入制作边缘钝化层设备的腔室中，在所述晶硅衬底的至少一个侧面上制作边缘钝化层。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将放置有所述晶硅衬底的托盘放入制作边缘钝化层设备的腔室中，包括：
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入等离子体增强化学气相沉积设备的腔室中；或，
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入磁控溅射设备的腔室中；或，
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入热蒸发设备的腔室中；或
将放置有所述晶硅衬底的托盘放入电子束蒸发设备的腔室中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410818174.9A CN104538464B (zh) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410818174.9A CN104538464B (zh) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104538464A true CN104538464A (zh) | 2015-04-22 |
| CN104538464B CN104538464B (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=52853963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410818174.9A Active CN104538464B (zh) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104538464B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105304765A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
| CN106611804A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-03 | 合肥海润光伏科技有限公司 | 一种全钝化太阳能电池结构 |
| CN108428766A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 南通苏民新能源科技有限公司 | 防边缘漏电的晶硅电池及其制备方法 |
| CN108511553A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-07 | 西南石油大学 | 一种高耐候性异质结太阳电池 |
| CN109643738A (zh) * | 2016-08-25 | 2019-04-16 | 松下知识产权经营株式会社 | 太阳能单电池及其制造方法 |
| CN110534616A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-03 | 常州时创能源科技有限公司 | 晶硅电池分片的制备工艺 |
| CN111509090A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 常州时创能源股份有限公司 | 电池边缘钝化方法 |
| CN113451446A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-09-28 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 切片硅异质结太阳能电池及制备方法、太阳能电池组件 |
| CN114005886A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 苏州光汇新能源科技有限公司 | 一种适用于室内发电的硅异质结太阳电池结构及其制备方法 |
| CN117153898A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-01 | 理想晶延半导体设备(上海)股份有限公司 | 切割电池片及其组件以及电池片的侧切面的钝化镀膜方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011060971A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kaneka Corp | 結晶シリコン太陽電池及びその製造方法 |
| CN102254960A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种晶体硅太阳能电池p型硅表面的钝化层及其制备方法 |
| WO2011160246A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Oerlikon Solar Ag, Trübbach | Thin film solar cell with microcrystalline absorpber layer and passivation layer and method for manufacturing such a cell |
| CN103985770A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-08-13 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
-
2014
- 2014-12-24 CN CN201410818174.9A patent/CN104538464B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011060971A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kaneka Corp | 結晶シリコン太陽電池及びその製造方法 |
| WO2011160246A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Oerlikon Solar Ag, Trübbach | Thin film solar cell with microcrystalline absorpber layer and passivation layer and method for manufacturing such a cell |
| CN102254960A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种晶体硅太阳能电池p型硅表面的钝化层及其制备方法 |
| CN103985770A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-08-13 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105304765A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
| CN109643738A (zh) * | 2016-08-25 | 2019-04-16 | 松下知识产权经营株式会社 | 太阳能单电池及其制造方法 |
| CN106611804A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-03 | 合肥海润光伏科技有限公司 | 一种全钝化太阳能电池结构 |
| CN106611804B (zh) * | 2016-12-28 | 2017-12-08 | 合肥海润光伏科技有限公司 | 一种全钝化太阳能电池结构 |
| CN108428766B (zh) * | 2018-03-23 | 2020-04-03 | 南通苏民新能源科技有限公司 | 防边缘漏电的晶硅电池及其制备方法 |
| CN108428766A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 南通苏民新能源科技有限公司 | 防边缘漏电的晶硅电池及其制备方法 |
| CN108511553A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-07 | 西南石油大学 | 一种高耐候性异质结太阳电池 |
| CN110534616A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-03 | 常州时创能源科技有限公司 | 晶硅电池分片的制备工艺 |
| CN111509090A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 常州时创能源股份有限公司 | 电池边缘钝化方法 |
| CN113451446A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-09-28 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 切片硅异质结太阳能电池及制备方法、太阳能电池组件 |
| CN114005886A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 苏州光汇新能源科技有限公司 | 一种适用于室内发电的硅异质结太阳电池结构及其制备方法 |
| CN114005886B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-01-09 | 苏州光汇新能源科技有限公司 | 一种适用于室内发电的硅异质结太阳电池结构及其制备方法 |
| CN117153898A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-01 | 理想晶延半导体设备(上海)股份有限公司 | 切割电池片及其组件以及电池片的侧切面的钝化镀膜方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104538464B (zh) | 2017-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104538464A (zh) | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 | |
| US20100300507A1 (en) | High efficiency low cost crystalline-si thin film solar module | |
| JP4902779B2 (ja) | 光電変換装置及びその製造方法 | |
| JP5898062B2 (ja) | 太陽電池 | |
| CN104600157A (zh) | 一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池 | |
| JP2011129561A (ja) | 光電変換装置及びその製造方法 | |
| JP2012520563A (ja) | 太陽電池 | |
| JP3205613U (ja) | ヘテロ接合太陽電池構造 | |
| JP5232362B2 (ja) | 集積化薄膜光電変換装置の製造方法および、その製造方法で得られうる集積化薄膜光電変換装置。 | |
| CN105470347A (zh) | 一种perc电池的制作方法 | |
| CN104425651A (zh) | 一种低温制备正面无栅极的异质结太阳电池的工艺 | |
| CN105405910A (zh) | 一种异质结太阳能电池及其制备方法与太阳能电池组件 | |
| CN110600577A (zh) | 一种异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| US8642881B2 (en) | Thin film solar cell and method of manufacturing the same | |
| CN103594536A (zh) | 多结多叠层硅基薄膜太阳能电池及其制造工艺 | |
| CN210156405U (zh) | 具有氢退火tco导电膜的异质结电池结构 | |
| US20150187979A1 (en) | Heterojunction solar cell with epitaxial silicon thin film and method for preparing the same | |
| CN103107236B (zh) | 异质结太阳能电池及其制作方法 | |
| JP2011014618A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| KR20100096747A (ko) | 태양전지 및 그의 제조방법 | |
| CN203573991U (zh) | 多结多叠层硅基薄膜太阳能电池 | |
| CN103311366A (zh) | 晶体硅异质结太阳能电池的制备方法 | |
| TWI816357B (zh) | 太陽能電池模組及其製備方法 | |
| JP2010283162A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| CN213184319U (zh) | 异质结太阳能电池及光伏组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |