CN105244402A - 一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105244402A CN105244402A CN201510660823.1A CN201510660823A CN105244402A CN 105244402 A CN105244402 A CN 105244402A CN 201510660823 A CN201510660823 A CN 201510660823A CN 105244402 A CN105244402 A CN 105244402A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- type
- intrinsic
- back side
- electrode
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910021431 alpha silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 45
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 45
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012789 electroconductive film Substances 0.000 claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 12
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 6
- 229960002050 hydrofluoric acid Drugs 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 5
- YRNWIFYIFSBPAU-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(dimethylamino)phenyl]-n,n-dimethylaniline Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C1=CC=C(N(C)C)C=C1 YRNWIFYIFSBPAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910018030 Cu2Te Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- 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
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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 potential barriers
- 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 potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高效异质结太阳能电池，包括依序相连接而成的正面Ag电极、正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层、背面透明氧化物导电薄膜和背面Ag电极，正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层和背面透明氧化物导电薄膜为层叠式设置。本发明的有益效果是：本结构相较于传统太阳能电池具有设计新颖、制作简单、光电转换率高及适合大批量生产等优点。本发明还公开了一种高效异质结太阳能电池制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种高效异质结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-NJunction)上，形成新的空穴-电子对(V-Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势垒的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。太阳能电池主要有晶硅(Si)电池，三五族半导体电池(GaAs,Cds/Cu2S,Cds/CdTe,Cds/InP,CdTe/Cu2Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达99.9999％、电阻率在10欧/厘米以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正面减反射膜、正背面电极等部分。在组件封装为正面受光照面加透光盖片(如高透玻璃及EVA)保护，防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。
晶体硅太阳能电池虽具有效率高，技术成熟等优点。但是由于在制备过程中需要高温扩散，这会导致硅晶片的变形和热损伤。所以，通过这一工艺制备的晶体硅太阳能电池不仅在生产成本方面不具优势，而且在转化效率和器件尺寸方面也受到负面影响。相反，非晶硅薄膜太阳能电池在这些方面和前者形成了鲜明的对比，它具有重量轻，工艺简单，成本低和耗能少等优点。但是由于非晶硅缺陷较多，导致了其转换效率低，并且随着光照的时间其转换效率会不断下降，这使得非晶硅薄膜太阳能电池的应用受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高效异质结太阳能电池及其制备方法，该电池具有设计新颖、制作简单、光电转换率高及适合大批量生产等等优点。
为了解决上述技术问题，本发明一种高效异质结太阳能电池制备方法，制备步骤为：
步骤S1：N型硅片选用；
步骤S2：湿式化学清洗；
步骤S3：表面碱制绒；
步骤S4：正面沉积本征α-Si:H层；
步骤S5：正面沉积P型α-SiC:H层；
步骤S6：背面沉积本征α-Si:H层；
步骤S7：背面沉积N型α-Si:H层；
步骤S8：正背面溅镀TCO；
步骤S9：背面丝网印刷Ag电极；
步骤S10：正面丝网印刷Ag电极。
具体进一步，在步骤S2中，所述湿式化学清洗是使用HPM和DHF清洗，HPM包括盐酸、过氧化氢和蒸馏水构成，盐酸、过氧化氢和蒸馏水的混合比为1:1.2:5.5,反应温度91-95℃；DHF包括氢氟酸和蒸馏水构成，氟酸和蒸馏水的混合比为1:95,反应温度:25-30℃来实现。
具体进一步，在步骤S3中，所述表面碱制绒是先对N型硅片预清洗，采用氢氧化钠和清洗剂混合溶液中,反应温度60-70℃,超声波震荡5-6分钟；然后制绒:在氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合，以氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇百分比为1:1-2:1-2混合溶液中，反应温度80-90℃,反应时间25-30分钟来实现。
具体进一步，在步骤S4及步骤S6中，所述正背面沉积本征α-Si:H层是使用PECVD方式,在反应腔温度为180-230℃、压强为1600-2000毫巴、等离子功率6000-7000瓦特，通入反应硅烷气体为1000-1200毫升/分钟、氮气:5-6每升/分钟，反应时间30-60秒,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S5中，所述正面沉积P型α-SiC:H层是使用射频辉光放电方式,反应硅烷气体的浓度10％、CH4的浓度100％、四甲基联苯胺的浓度5％、氢气为稀释气体,反应压力为60-80帕斯卡,电极距离3-5厘米,辉光功率为5兆瓦/平方厘米,反应温度为180-230℃,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S7中，所述背面沉积N型α-Si:H层是使用PECVD方式,反应硅烷气体的浓度3％、PH3的浓度1％、氢气为稀释气体,反应压力:80-100Pa,电极距离3-4厘米,辉光功率45-55兆瓦/平方厘米,反应温度:160-210℃,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S8中，所述正背面溅镀是使用磁控溅镀方式,形成铟锡氧化物薄膜,使用反应气体氩气:80-100毫升/分钟、氧气:10-20毫升/分钟,反应压力:1-10Pa,反应温度:150-200℃,功率200-400瓦特来实现。
本发明还描述一种高效异质结太阳能电池，包括依序相连接而成的正面Ag电极、正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层、背面透明氧化物导电薄膜和背面Ag电极，正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层和背面透明氧化物导电薄膜为层叠式设置。
具体进一步，所述正面本征α-Si:H层是正面沉积本征α-Si:H层；背面Ag电极是背面丝网印刷Ag电极；P型α-SiC:H层是正面沉积P型α-SiC:H层；背面本征α-Si:H层是背面沉积本征α-Si:H层；背面N型α-Si:H层是背面沉积N型α-Si:H层；正面Ag电极是正面丝网印刷Ag电极。
具进一步，所述正面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米，所述背面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米；所述正面沉积P型α-SiC:H层的厚度为10-20纳米,所述背面沉积N型α-Si:H层的厚度为10-20纳米。
本发明还具有如下有益效果：1、具有全制程工艺<250℃，可有效保护载流子寿命；2、采用正面透明氧化物导电薄膜和背面透明氧化物导电薄膜,可充分利用背面光线；正面透明氧化物导电薄膜和背面透明氧化物导电薄膜表面上的氢原子对其界面进行钝化，因此具有高光电转换效率；3、N型硅的表面非晶硅层对光线有相当好的吸收特性；4、采用N型硅片,载流子寿命远高于P型硅片且硅片较薄,有利于载流子扩散穿过衬底被正面Ag电极和背面Ag电极吸收；5、N型硅对太阳光反射降低；6、本结构相较于传统太阳能电池具有设计新颖、制作简单、光电转换率高及适合大批量生产等优点。
附图说明
图1是本发明的制备步骤的流程图；
图2是本发明的结构示意图。
以下附图的图标说明：
正面AG电极1；正面透明氧化物导电薄膜2；P型α-SiC:H层3；正面本征α-Si:H层4；N型硅5；背面本征α-Si:H层6；背面N型α-Si:H层7；背面透明氧化物导电薄膜8；背面Ag电极9。
具体实施方式
为使本发明的目的、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。
如图1所示，本发明一种高效异质结太阳能电池制备方法，制备步骤为：
步骤S1：N型硅片选用；
步骤S2：湿式化学清洗；
步骤S3：表面碱制绒；
步骤S4：正面沉积本征α-Si:H层；
步骤S5：正面沉积P型α-SiC:H层；
步骤S6：背面沉积本征α-Si:H层；
步骤S7：背面沉积N型α-Si:H层；
步骤S8：正背面溅镀TCO；
步骤S9：背面丝网印刷Ag电极；
步骤S10：正面丝网印刷Ag电极。
具体进一步，在步骤S2中，所述湿式化学清洗是使用HPM和DHF清洗，HPM包括盐酸、过氧化氢和蒸馏水构成，盐酸、过氧化氢和蒸馏水的混合比为1:1.2:5.5,反应温度91-95℃；DHF包括氢氟酸和蒸馏水构成，氟酸和蒸馏水的混合比为1:95,反应温度:25-30℃来实现。
具体进一步，在步骤S3中，在步骤S3中，所述表面碱制绒是先对N型硅片预清洗，采用氢氧化钠和清洗剂混合溶液中,反应温度60-70℃,超声波震荡5-6分钟；然后制绒:在氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合，以氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇百分比为1:1-2:1-2混合溶液中，反应温度80-90℃,反应时间25-30分钟来实现。
具体进一步，在步骤S4及步骤S5中，所述正背面沉积本征α-Si:H层是使用PECVD方式,在反应腔温度为180-230℃、压强为1600-2000毫巴、等离子功率6000-7000瓦特，通入反应硅烷气体为1000-1200毫升/分钟、氮气:5-6每升/分钟，反应时间30-60秒,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S5中，所述正面沉积P型α-SiC:H层是使用射频辉光放电方式,反应硅烷气体的浓度10％、CH4的浓度100％、四甲基联苯胺的浓度5％、氢气为稀释气体,反应压力为60-80帕斯卡,电极距离3-5厘米,辉光功率为5兆瓦/平方厘米,反应温度为180-230℃,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S7中，所述背面沉积N型α-Si:H层是使用PECVD方式,反应硅烷气体的浓度3％、PH3的浓度1％、氢气为稀释气体,反应压力:80-100Pa,电极距离3-4厘米,辉光功率45-55兆瓦/平方厘米,反应温度:160-210℃,形成厚度10-20纳米来实现。
具体进一步，在步骤S8中，所述正背面溅镀是使用磁控溅镀方式,形成铟锡氧化物薄膜,使用反应气体氩气:80-100毫升/分钟、氧气:10-20毫升/分钟,反应压力:1-10Pa,反应温度:150-200℃,功率200-400瓦特来实现。
如图2所示，本发明还描述一种高效异质结太阳能电池，包括依序相连接而成的正面Ag电极1、正面透明氧化物导电薄膜2、P型α-SiC:H层3、正面本征α-Si:H层4、N型硅5、背面本征α-Si:H层6、背面N型α-Si:H层7、背面透明氧化物导电薄膜8和背面Ag电极9，正面透明氧化物导电薄膜2、P型α-SiC:H层3、正面本征α-Si:H层4、N型硅5、背面本征α-Si:H层6、背面N型α-Si:H层7和背面透明氧化物导电薄膜8为层叠式设置。其中P型α-SiC:H层3、背面N型α-Si:H层7和N型硅5组合，减少了热负载。在节约能源成本的同时,使得正面本征α-Si:H层4和背面本征α-Si:H层6的薄膜掺杂、禁带宽度和厚度可以得到较精确控制。此外，整体的更易于得到优化。另外，高效率：通过插入高质量的正面本征α-Si:H层4和背面本征α-Si:H层6，可以有效地提高晶硅表面的钝化质量，从而降低表面、界面漏电流，提高电池转换效率。高稳定性：本结构没有光致衰减效应而且温度稳定性好。低成本：整体结构的厚度薄，节省硅材料；低温工艺减少能量的消耗。在整体结构厚度控制100微米以内时，本结构的电转换效率达到22％以上，与常规的单晶硅、多晶硅太阳能电池相比具有很大竞争优势。
具体进一步，所述正面本征α-Si:H层是正面沉积本征α-Si:H层；背面Ag电极是背面丝网印刷Ag电极；P型α-SiC:H层是正面沉积P型α-SiC:H层；背面本征α-Si:H层是背面沉积本征α-Si:H层；背面N型α-Si:H层是背面沉积N型α-Si:H层；正面Ag电极是正面丝网印刷Ag电极。
具进一步，所述正面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米，所述背面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米；所述正面沉积P型α-SiC:H层的厚度为10-20纳米,所述背面沉积N型α-Si:H层的厚度为10-20纳米。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于:制备步骤为：
步骤S1：N型硅片选用；
步骤S2：湿式化学清洗；
步骤S3：表面碱制绒；
步骤S4：正面沉积本征α-Si:H层；
步骤S5：正面沉积P型α-SiC:H层；
步骤S6：背面沉积本征α-Si:H层；
步骤S7：背面沉积N型α-Si:H层；
步骤S8：正背面溅镀TCO；
步骤S9：背面丝网印刷Ag电极；
步骤S10：正面丝网印刷Ag电极。
2.如权利要求1所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述湿式化学清洗是使用HPM和DHF清洗，HPM包括盐酸、过氧化氢和蒸馏水构成，盐酸、过氧化氢和蒸馏水的混合比为1:1.2:5.5,反应温度91-95℃；DHF包括氢氟酸和蒸馏水构成，氟酸和蒸馏水的混合比为1:95,反应温度:25-30℃来实现。
3.根据权利要求1所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述表面碱制绒是先对N型硅片预清洗，采用氢氧化钠和清洗剂混合溶液中,反应温度60-70℃,超声波震荡5-6分钟；然后制绒:在氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合，以氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇百分比为1:1-2:1-2混合溶液中，反应温度80-90℃,反应时间25-30分钟来实现。
4.根据权利要求1所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S4及步骤S6中，所述正背面沉积本征α-Si:H层是使用PECVD方式,在反应腔温度为180-230℃、压强为1600-2000毫巴、等离子功率6000-7000瓦特，通入反应硅烷气体为1000-1200毫升/分钟、氮气:5-6每升/分钟，反应时间30-60秒,形成厚度10-20纳米来实现。
5.根据权利要求1所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S5中，所述正面沉积P型α-SiC:H层是使用射频辉光放电方式,反应硅烷气体的浓度10％、CH4的浓度100％、四甲基联苯胺的浓度5％、氢气为稀释气体,反应压力为60-80帕斯卡,电极距离3-5厘米,辉光功率为5兆瓦/平方厘米,反应温度为180-230℃,形成厚度10-20纳米来实现。
6.根据权利要求2所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S7中，所述背面沉积N型α-Si:H层是使用PECVD方式,反应硅烷气体的浓度3％、PH3的浓度1％、氢气为稀释气体,反应压力:80-100Pa,电极距离3-4厘米,辉光功率45-55兆瓦/平方厘米,反应温度:160-210℃,形成厚度10-20纳米来实现。
7.根据权利要求1所述一种高效异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：在步骤S8中，所述正背面溅镀是使用磁控溅镀方式,形成铟锡氧化物薄膜,使用反应气体氩气:80-100毫升/分钟、氧气:10-20毫升/分钟,反应压力:1-10Pa,反应温度:150-200℃,功率200-400瓦特来实现。
8.一种高效异质结太阳能电池，其特征在于：包括依序相连接而成的正面Ag电极、正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层、背面透明氧化物导电薄膜和背面Ag电极，正面透明氧化物导电薄膜、P型α-SiC:H层、正面本征α-Si:H层、N型硅、背面本征α-Si:H层、背面N型α-Si:H层和背面透明氧化物导电薄膜为层叠式设置。
9.根据权利要求8所述一种高效异质结太阳能电池，其特征在于：所述正面本征α-Si:H层是正面沉积本征α-Si:H层；背面Ag电极是背面丝网印刷Ag电极；P型α-SiC:H层是正面沉积P型α-SiC:H层；背面本征α-Si:H层是背面沉积本征α-Si:H层；背面N型α-Si:H层是背面沉积N型α-Si:H层；正面Ag电极是正面丝网印刷Ag电极。
10.根据权利要求9所述一种高效异质结太阳能电池，其特征在于：所述正面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米，所述背面沉积本征α-Si:H层的厚度为10-20纳米；所述正面沉积P型α-SiC:H层的厚度为10-20纳米,所述背面沉积N型α-Si:H层的厚度为10-20纳米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510660823.1A CN105244402A (zh) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510660823.1A CN105244402A (zh) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105244402A true CN105244402A (zh) | 2016-01-13 |
Family
ID=55041968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510660823.1A Pending CN105244402A (zh) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105244402A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130669Y (zh) * | 2007-03-09 | 2008-10-08 | 宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展有限公司 | 两面光照的hit太阳电池 |
| JP2009038180A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池及びその作製方法 |
| CN103390676A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 一种高透光发射极异质结单晶硅薄膜太阳能电池 |
-
2015
- 2015-10-14 CN CN201510660823.1A patent/CN105244402A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130669Y (zh) * | 2007-03-09 | 2008-10-08 | 宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展有限公司 | 两面光照的hit太阳电池 |
| JP2009038180A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池及びその作製方法 |
| CN103390676A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 一种高透光发射极异质结单晶硅薄膜太阳能电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101000064B1 (ko) | 이종접합 태양전지 및 그 제조방법 | |
| US8872020B2 (en) | Heterojunction solar cell based on epitaxial crystalline-silicon thin film on metallurgical silicon substrate design | |
| US9023681B2 (en) | Method of fabricating heterojunction battery | |
| US9214576B2 (en) | Transparent conducting oxide for photovoltaic devices | |
| TWI718703B (zh) | 太陽能電池及其製造方法 | |
| KR20100075045A (ko) | 광기전력 변환 소자 및 그의 제조방법 | |
| CN101937944A (zh) | 双面钝化的晶体硅太阳电池的制备方法 | |
| CN101097969A (zh) | 包括所有背面接触结构的光电器件以及相关处理 | |
| CN101976710A (zh) | 基于氢化微晶硅薄膜的晶体硅异质结太阳电池的制备方法 | |
| JP2017535975A (ja) | 高効率ｎ型両面太陽電池 | |
| US20130157404A1 (en) | Double-sided heterojunction solar cell based on thin epitaxial silicon | |
| JP3205613U (ja) | ヘテロ接合太陽電池構造 | |
| US20120266953A1 (en) | Method of coating a substrate | |
| Yin et al. | 19.6% cast mono-MWT solar cells and 268 W modules | |
| CN111883621A (zh) | 一种高效晶硅异质结太阳能电池的tco镀膜工艺方法 | |
| CN102969368B (zh) | 太阳能电池片的电极结构 | |
| CN108461554A (zh) | 全背接触式异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112466989A (zh) | 一种异质结太阳能电池的制备工艺 | |
| TW201010115A (en) | Method for depositing an amorphous silicon film for photovoltaic devices with reduced light-induced degradation for improved stabilized performance | |
| JP4169463B2 (ja) | 光起電力素子の製造方法 | |
| CN212783486U (zh) | 双面异质结太阳能电池及光伏组件 | |
| CN210156405U (zh) | 具有氢退火tco导电膜的异质结电池结构 | |
| CN105244402A (zh) | 一种高效异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| KR20120127910A (ko) | 이종접합 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| CN111584650A (zh) | 一种高效p型太阳能电池及光伏组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160113 |