CN105789341A - 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 PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种硅异质结太阳能电池及其制作方法。该方法包括：在电池基片用于制作背电极层的表面沉积导电氧化物层；在所述导电氧化物层的表面沉积联接金属层，所述联接金属层与所述导电氧化物层之间的附着力大于银膜层与所述导电氧化物层之间的附着力；在所述联接金属层的表面沉积银膜层。联接金属层与导电氧化层物的之间的附着力大于银膜层与导电氧化物层之间的附着力，因此，较之直接制作在导电氧化物层上的银膜层，使得联接金属层不易脱落，且联接金属层与银膜层均为金属结构，银膜层与联接金属层之间的附着力较强，从而使得银膜层不易脱落。

Description

一种硅异质结太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，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
硅异质结太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型电池，具有较低制备工艺温度、较高转换效率和优异高温等特性。如图1所示，为现有的一种硅异质结太阳能电池结构，包括栅线101、前电极层102、非晶硅层103、N型硅层104、导电氧化物层105和银膜层106。其中，由导电氧化物层105和银膜层106构成背电极层。但是，由于导电氧化物层105的结构与银膜层106的结构差异较大，导致背电极层的导电氧化物层105和银膜层106之间的附着力较弱，银膜层106会因与导电氧化物层105的附着力较弱而容易脱落。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，用于解决硅异质结太阳能电池中背电极层的银膜层会因与导电氧化物层的附着力较弱而容易脱落的问题。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种硅异质结太阳能电池的制作方法，包括：
在电池基片用于制作背电极层的表面沉积导电氧化物层；
在所述导电氧化物层的表面沉积联接金属层，所述联接金属层与所述导电氧化物层之间的附着力大于银膜层与所述导电氧化物层之间的附着力；
在所述联接金属层的表面沉积银膜层。
较佳地，所述联接金属层的材料为铬、钼、钨、锰、铝、钛和钒中的至少一种。
较佳地，在所述导电氧化物层的表面沉积联接金属层包括：
在所述导电氧化物层的表面采用背电极沉积工艺沉积联接金属层。
较佳地，所述背电极沉积工艺中采用的密闭空间的气压范围为[1e-2托，9e-5托]。
较佳地，所述密闭空间中采用的惰性气体为氩气。
较佳地，所述密闭空间采用的直流电压的范围为[200伏，800伏]，且所述密闭空间的阴极端和阳极端之间的距离范围为[50毫米，300毫米]。
较佳地，所述联接金属层的厚度范围为[0.1纳米，100纳米]。
较佳地，所述电池基片中采用的晶体硅层为N型硅层。
较佳地，所述导电氧化物层的材料为掺铝氧化锌或者氧化铟锡。
一种硅异质结太阳能电池，所述硅异质结太阳能电池采用以上任一方法制作得到。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例中，在导电氧化物层和银膜层之间制作一层联接金属层，由导电氧化物层、联接金属层和银膜层构成背电极层。该联接金属层与导电氧化物层的之间的附着力大于银膜层与导电氧化物层之间的附着力，因此，较之直接制作在导电氧化物层上的银膜层，联接金属层不易脱落，且联接金属层与银膜层均为金属结构，银膜层与联接金属层之间的附着力较强，从而使得银膜层不易脱落。
进一步的，联接金属层的材料为铬、钼、钨、锰、铝、钛和钒中的至少一种，这些金属材料及由这些金属材料组成的合金，其结构与导电氧化物层的结构相似，所以易与导电氧化层联接，且都是金属材料，银膜层与联接金属层之间的附着力较强，进一步使得银膜层不易脱落。
附图说明
图1为现有技术中一种硅异质结太阳能电池的结构示意图；
图2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的流程图；
图3为本发明实施例中一种背电极沉积工艺的装置示意图；
图4为本发明实施例中的电池基片的结构示意图；
图5为本发明实施例中沉积导电氧化物层的结构示意图；
图6为本发明实施例中沉积联接金属层的结构示意图；
图7为本发明实施例中沉积银膜层的结构示意图；
图8为本发明实施例中形成栅线的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种硅异质结太阳能电池及其制作方法进行更详细地说明。
本发明实施例提供一种硅异质结太阳能电池的制作方法，如图2所示，该方法至少包括如下步骤：
步骤210：在电池基片用于制作背电极层的表面沉积导电氧化物层。
其中，电池基片为用于制作硅异质结太阳能电池的基片。
步骤220：在导电氧化物层的表面沉积联接金属层，该联接金属层与导电氧化物层之间的附着力大于银膜层与导电氧化物层之间的附着力。
步骤230：在联接金属层的表面沉积银膜层。
其中，银膜层与联接金属层均为金属结构，银膜层与联接金属层之间的附着力较强。
本发明实施例中，在导电氧化物层和银膜层之间制作一层联接金属层，由导电氧化物层、联接金属层和银膜层构成背电极层。该联接金属层与导电氧化层物的之间的附着力大于银膜层与导电氧化物层之间的附着力，因此，较之直接制作在导电氧化物层上的银膜层，使得联接金属层不易脱落，且联接金属层与银膜层均为金属结构，银膜层与联接金属层之间的附着力较强，从而使得银膜层不易脱落。
上述实施例中，联接金属层的材料有多种，较佳地，联接金属层的材料为铬、钼、钨、锰、铝、钛和钒中的至少一种，即可以是其中任意一种材料，也可以是由其中两种以上的材料组成的合金。这些金属材料及由这些金属材料组成的合金，其结构与导电氧化物层的结构相似，所以易与导电氧化层联接，且都是金属材料，银膜层与联接金属层之间的附着力较强，进一步使得银膜层不易脱落。
较佳地，上述步骤220中，在导电氧化物层的表面沉积联接金属层时，其实现方式可以是：在导电氧化物层的表面采用背电极沉积工艺沉积联接金属层。
其中，背电极沉积工艺中，将位于密闭空间阳极端的电池基片用于制作背电极的表面与位于密闭空间阴极端的联接金属靶材相对放置，该密闭空间中有惰性气体；对该阳极端与该阴极端通直流电压，使得密闭空间中的惰性气体电离，离子对位于阴极端的靶材进行轰击，将靶材粒子轰出后在电池基片用于制作背电极的表面进行沉积。
较佳地，上述实施例中，背电极沉积工艺中采用的密闭空间的气压范围为[1e-2托，9e-5托]。
以上所述实施例中，密闭空间中采用的惰性气体的种类有多种，惰性气体可以为氩气，也可以为氖气等等。
较佳地，以上所述实施例中，直流电压的范围为[200伏，800伏]，且阴极端和阳极端之间的距离范围为[50毫米，300毫米]。
较佳地，以上所有实施例中，联接金属层的厚度范围为[0.1纳米，100纳米]。
较佳地，以上所有实施例中，导电氧化物层可采用的材料有多种，可以是掺铝氧化锌(Aluminum-dopedZincOxide，AZO)，也可以是氧化铟锡(IndiumTinOxides，ITO)。
较佳地，以上所有实施例中，银膜层的厚度范围为[1纳米，100纳米]。
较佳地，以上所有实施例中，电池基片中采用的晶体硅层可以是N型硅层，也可以是P型硅层。
应当指出的是，以上所有实施例是可以任意配合实施的。
如图3所示，为一种背电极沉积工艺的装置示意图。结合该装置对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进行更加详细地说明。本发明实施例中，如图4所示，使用的是已形成N型硅层401、非晶硅层402和前电极层403的电池基片，其中，非晶硅层402位于N型硅层401不需要制作背电极的表面，前电极层403位于非晶硅层402的表面。利用该电池基片制作硅异质结太阳能电池，至少包括如下步骤：
步骤一：对密闭箱体抽真空。
可选的，抽真空后，密闭箱体的气压的范围为[5e-5托，8e-7托]。
步骤二：向密闭箱体内通入氩气。
可选的，通入氩气后，密闭箱体的气压的范围为[1e-2托，9e-5托]。
其中，密闭箱体的气压保持稳定。
步骤三：将电池基片用于制作背电极的表面与位于密闭空间阴极端的导电氧化物靶材相对放置。
步骤四：对密闭箱体施加直流电压。
该步骤中，施加直流电压后，使得氩气电离，离子对导电氧化物靶材进行轰击，使得轰击出的导电氧化物靶材粒子沉积在上述电池基片的N型硅层401用于制作背电极的表面，形成导电氧化物层，如图5所示。
可选的，施加的直流电压的范围为[200伏，800伏]，且阳极端与阴极端的距离范围为[50毫米，300毫米]。
可选的，导电氧化物靶材为AZO靶材或者ITO靶材。
步骤五：将电池基片用于制作背电极的表面与位于密闭空间阴极端的联接金属靶材相对放置。
其中，联接金属靶材的材料为铬、钼、钨、锰、铝、钛和钒中的至少一种。
步骤六：对密闭箱体施加直流电压。
该步骤中，施加直流电压后，使得氩气电离，离子对联接金属靶材进行轰击，使得轰击出的联接金属靶材粒子沉积在导电氧化物层404的表面形成联接金属层，如图6所示。
可选的，施加的直流电压的范围为[200伏，800伏]。
步骤七：将电池基片用于制作背电极的表面与位于密闭空间阴极端的银靶材相对放置。
步骤八：对密闭箱体施加直流电压。
该步骤中，施加直流电压后，使得氩气电离，离子对银靶材进行轰击，使得轰击出的银靶材粒子沉积在联接金属层405的表面形成银膜层，如图7所示。
可选的，施加的直流电压的范围为[200伏，800伏]。
可选的，银膜层406的厚度范围为[1纳米，100纳米]。
步骤九：如图8所示，分别在前电极层403和银膜层406的表面形成栅线407。
本发明实施例中，由导电氧化物层404、联接金属层405和银膜层406构成背电极层。
基于同样的发明构思，本发明实施例提供一种硅异质结太阳能电池，该硅异质结太阳能电池采用以上任一方法制作得到。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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的制作方法，其特征在于，包括：
在电池基片用于制作背电极层的表面沉积导电氧化物层；
在所述导电氧化物层的表面沉积联接金属层，所述联接金属层与所述导电氧化物层之间的附着力大于银膜层与所述导电氧化物层之间的附着力；
在所述联接金属层的表面沉积银膜层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联接金属层的材料为铬、钼、钨、锰、铝、钛和钒中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述导电氧化物层的表面沉积联接金属层包括：
在所述导电氧化物层的表面采用背电极沉积工艺沉积联接金属层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述背电极沉积工艺中采用的密闭空间的气压范围为[1e-2托，9e-5托]。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述密闭空间中采用的惰性气体为氩气。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述密闭空间采用的直流电压的范围为[200伏，800伏]，且所述密闭空间的阴极端和阳极端之间的距离范围为[50毫米，300毫米]。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述联接金属层的厚度范围为[0.1纳米，100纳米]。
8.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述电池基片中采用的晶体硅层为N型硅层。
9.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述导电氧化物层的材料为掺铝氧化锌或者氧化铟锡。
10.一种硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述硅异质结太阳能电池采用权利要求1～9任一项所述的方法制作得到。
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