CN106298988A - 一种异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池领域。本发明公开了一种异质结太阳能电池，包括：晶硅衬底、第一本征层、第二本征层、第一掺杂层、第二掺杂层、第一掺杂氧化钛膜层、第二掺杂氧化钛膜层、第一透明导电层和第二透明导电层，第一掺杂氧化钛膜层和第二掺杂氧化钛膜层分别设置在第一掺杂层与第一透明导电层之间以及第二掺杂层与第二透明导电层之间。本发明还公开了一种异质结太阳能电池的制备方法。本发明通过在形成透明导电层之前形成一层掺杂的氧化钛膜层可以提高电池的开路电压和降低电池的串联电阻。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池领域，具体地涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池能够将太阳光直接转换为电力，因此作为新的能量源受到越来越多国家的重视。
Heterojunction with Intrinsic Thin layer 太阳能电池简称HIT太阳能电池，其最早是由三洋公司发明的，其是非晶硅/晶硅异质结的太阳能电池，是一种利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。由于HIT太阳能电池具有高的光电转换效率，低的温度系数和在相对低温条件下的制备技术，在近几年来成为光伏行业研究和开发的重点方向之一。目前日本的三洋公司产业化的HIT太阳能电池的效率已超过23%，其实验室效率已超过了25%。
图1A和图1B所示为现有的HIT太阳能电池的结构示意图。在图1A和图1B中，在由单晶硅、多晶硅等的结晶类半导体构成的n型结晶类硅基板1的一个主面上，本征非晶硅层2、p型非晶硅层3依次叠层，进而在其上形成ITO透明导电氧化物层4和由银构成的梳型形状的栅电极9；在结晶类硅基板1的另一个主面上依次叠层本征非晶硅层5、n型非晶硅层6，进而在其上形成ITO透明导电氧化物层7和由银构成的栅电极9，汇流条电极8将栅电极9的电流汇集起来。
这种HIT太阳能电池按照以下的顺序制造。首先，使用等离子体CVD法，在结晶类基板1的一个主面上连续形成本征非晶硅层2、p型非晶硅层3，在另一个主面上连续形成本征非晶硅层5、n型非晶硅层6。接着使用溅射法在p型非晶硅层3和n型非晶硅层6上分别形成ITO透明导电层4和7，进而通过丝网印刷，在ITO透明导电氧化物层4和7上形成梳型形状的栅电极9。所使用的等离子体增强CVD法、溅射法、丝网印刷法等的方法全部能够在250℃以下的温度形成上述各膜层，因此能够防止基板的翘曲，能够实现制造成本的降低。
由于非晶硅膜层的导电性较差，所以在HIT的制作过程中，在栅电极和非晶硅膜层之间设置一层ITO膜层可以有效的增加载流子的收集。ITO薄膜具有光学透明和导电双重功能，对有效载流子的收集起着关键作用，但是ITO膜层与非晶硅膜层之间会形成一定的肖特基接触，而肖特基接触会导致内建电场的降低从而导致开路电压的降低，且当势垒高度较大时还会引起一个附加的串阻。因此较高的势垒高度降低了电池的开路电压，同时也增加了电池的串联电阻，串联电阻的增加会导致电池转换效率的下降。
发明内容
本发明的目的在于为解决上述的现有HIT太阳能电池技术中存在的问题，提供一种异质结太阳能电池及其制备方法，本发明通过在第一掺杂层与第一透明导电层之间设置有第一掺杂氧化钛膜层，和/或在第二掺杂层与第二透明导电层之间设置有第二掺杂氧化钛膜层，这样使掺杂层与透明导电层之间形成欧姆接触，有利于降低其电阻，同时可提高电池的开路电压，从而增强了太阳能电池的性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种异质结太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面和背面分别设置有第一本征非晶层和第二本征非晶层，所述第一本征非晶层上设置有第一掺杂层，所述第二本征非晶层上设置有第二掺杂层，所述第一掺杂层上设置有第一透明导电层，所述第二掺杂层上设置有第二透明导电层，所述第一掺杂层与第一透明导电层之间设置有第一掺杂氧化钛膜层和/或所述第二掺杂层与第二透明导电层之间设置有第二掺杂氧化钛膜层。
进一步的，所述第二透明导电层上设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层与第二透明导电层直接接触；所述第一金属氮化物膜层和/或第二金属氮化物膜层为锆氮化物膜层、钛氮化物膜层、铪氮化物膜层、镍氮化物膜层、铬氮化物膜层、钒氮化物膜层、铌氮化物膜层、钽氮化物膜层、钼氮化物膜层、钪氮化物膜层或它们的任一组合的氮化物膜层；所述金属膜层为银膜层、铝膜层、铜膜层、金膜层、铬膜层、钛膜层、铂膜层、镍膜层或它们的任一组合中的一种。
本发明还公开了另一种异质结太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面设置有第一本征非晶层，所述第一本征非晶层上设置有一减反射层，所述晶硅基片的背面设置有第二本征非晶层，所述第二本征非晶层的表面区域内交错设置有第一掺杂层和第二掺杂层，所述第一掺杂层上设置有第一透明导电层，所述第二掺杂层上设置有第二透明导电层，所述第一掺杂层与第一透明导电层之间设置有第一掺杂氧化钛膜层和/或所述第二掺杂层与第二透明导电层之间设置有第二掺杂氧化钛膜层。
进一步的，所述第一透明导电层和第二透明导电层上分别设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层分别与第一透明导电层和第二透明导电层直接接触；所述第一金属氮化物膜层和/或第二金属氮化物膜层为锆氮化物膜层、钛氮化物膜层、铪氮化物膜层、镍氮化物膜层、铬氮化物膜层、钒氮化物膜层、铌氮化物膜层、钽氮化物膜层、钼氮化物膜层、钪氮化物膜层或它们的任一组合的氮化物膜层；所述金属膜层为银膜层、铝膜层、铜膜层、金膜层、铬膜层、钛膜层、铂膜层、镍膜层或它们的任一组合中的一种。
进一步的，所述第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层为TiO2掺杂Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一种或两种以上，所述第一掺杂氧化钛膜层与第二掺杂氧化钛膜层可以是具有相同的材料，也可以是具有不同的材料。
进一步的，所述第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层的厚度为1-200nm，优选第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层的厚度为2-100nm，更优选第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层的厚度为3-80nm。
进一步的，所述第一本征非晶层和第二本征非晶层为本征非晶硅膜层，所述晶硅基片为n型单晶硅片、p型单晶硅片、n型多晶硅片、p型多晶硅片。
进一步的，所述第一掺杂层和第二掺杂层分别为p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层，或所述第一掺杂层和第二掺杂层分别为n型非晶硅膜层和p型非晶硅膜层。
进一步的，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层为ITO、AZO、IWO、BZO、GZO、IZO、IMO、氧化锡基透明导电材料或它们的任一组合中的一种。
进一步的，所述第一透明导电层和第二透明导电层上分别设置有栅电极。
本发明还公开了一种异质结太阳能电池的制备方法，包括
准备晶硅基片；
在所述晶硅基片的受光面沉积第一本征非晶层；
在所述晶硅基片的背面沉积第二本征非晶层；
在所述第一本征非晶层上沉积第一掺杂层；
在所述第二本征非晶层上沉积第二掺杂层；
在所述第一掺杂层上沉积第一掺杂氧化钛膜层；
在所述第二掺杂层上沉积第二掺杂氧化钛膜层；
在所述第一掺杂氧化钛膜层上沉积第一透明导电层；
在所述第二掺杂氧化钛膜层上沉积第二透明导电层。
本发明还公开了另一种异质结太阳能电池的制备方法，包括
准备晶硅基片；
在所述晶硅基片的受光面沉积第一本征非晶层；
在所述第一本征非晶层上沉积一减反射层；
在所述晶硅基片的背面沉积第二本征非晶层；
在所述第二本征非晶层的表面区域内交错沉积形成第一掺杂层和第二掺杂层；
在所述第一掺杂层上沉积第一掺杂氧化钛膜层；
在所述第二掺杂层上沉积第二掺杂氧化钛膜层；
在所述第一掺杂氧化钛膜层上沉积第一透明导电层；
在所述第二掺杂氧化钛膜层上沉积第二透明导电层。
进一步的，所述第一掺杂氧化钛膜层和第二掺杂氧化钛膜层为TiO2掺杂Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一种或两种以上。
进一步的，采用CVD（化学气相沉积法）、RPD（反应等离子沉积法）、ALD（原子层沉积法）和PVD（物理气相沉积法）来沉积第一透明导电层和/或第二透明导电层。
进一步的，采用CVD（化学气相沉积法）、RPD（反应等离子沉积法）、ALD（原子层沉积法）和PVD（物理气相沉积法）来沉积第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层。
本发明的有益技术效果：
1、本发明通过在掺杂层与透明导电层之间设置一层掺杂氧化钛膜层，可使透明导电层与掺杂层实现良好的欧姆接触，从而降低电池的串联电阻，提高电池的开路电压。
2、本发明通过在掺杂层与透明导电层之间设置一层掺杂氧化钛膜层，由于掺杂氧化钛的折射率较高，其与透明导电层的组合可增加入射光的量，从而可使更多的入射光到达晶硅基片而转化为电能，从而增强了太阳能电池的性能。
3、本发明通过在掺杂层与透明导电层之间设置一层掺杂氧化钛膜层，可有效抑制后续膜层沉积过程的高能粒子对掺杂层的轰击。
附图说明
图1A为现有的一种HIT太阳能电池的结构示意图；
图1B为现有的一种HIT太阳能电池的背面的俯视图；
图2A是本发明的一种异质结太阳能电池的结构示意图；
图2B是本发明的一种异质结太阳能电池的背面的俯视图；
图3A是本发明的另一种异质结太阳能电池的结构示意图；
图3B是本发明的另一种异质结太阳能电池的背面的俯视图；
图4是本发明的另一种异质结太阳能电池的结构示意图；
图5是本发明的另一种异质结太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
在此先说明，本发明中的氧化锡基透明导电材料为氧化锡掺杂氟的透明导电材料、氧化锡掺碘的透明导电材料、氧化锡掺杂锑的透明导电材料或它们的任一组合；本发明中的ITO是指氧化铟掺杂锡的透明导电材料、AZO是指氧化锌掺杂铝的透明导电材料、IWO是指氧化铟掺杂钨的透明导电材料、BZO是指氧化锌掺杂硼的透明导电材料、GZO是指氧化锌掺杂镓的透明导电材料、IZO是指氧化锌掺杂铟的透明导电材料、IMO是指氧化铟掺杂钼的透明导电材料。
如图2A和图2B所示，一种异质结太阳能电池，包括晶硅基片1，所述晶硅基片1的受光面和背面分别设置有第一本征非晶层2和第二本征非晶层5，所述第一本征非晶层2上设置有第一掺杂层3，所述第二本征非晶层5上设置有第二掺杂层6，所述第一掺杂层3上设置有第一掺杂氧化钛膜层10，所述第一掺杂氧化钛膜层10上设置有第一透明导电层4，所述第二掺杂层6上设置有第二掺杂氧化钛膜层11，所述第二掺杂氧化钛膜层11上设置有第二透明导电层7，以及在所述第一透明导电层4和第二透明导电层7上设置有栅电极9，栅电极9上设置有汇流条电极8，将栅电极9的电流汇流在一起。
具体的，第一掺杂氧化钛膜层10和第二掺杂氧化钛膜层11为TiO2掺杂Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一种或两种以上，第一掺杂氧化钛膜层10与第二掺杂氧化钛膜层11可以是具有相同的材料，也可以是具有不同的材料。第一掺杂氧化钛膜层10和第二掺杂氧化钛膜层11的厚度为1-200nm，优选第一掺杂氧化钛膜层10和第二掺杂氧化钛膜层11的厚度为2-100nm，更优选第一掺杂氧化钛膜层10和第二掺杂氧化钛膜层11的厚度为3-80nm。第一本征非晶层2和第二本征非晶层3为本征非晶硅膜层，晶硅基片1为n型单晶硅片、p型单晶硅片、n型多晶硅片、p型多晶硅片，第一掺杂层3和第二掺杂层6分别为p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层，或第一掺杂层3和第二掺杂层6分别为n型非晶硅膜层和p型非晶硅膜层，第一透明导电4和/或第二透明导电层7为ITO、AZO、IWO、BZO、GZO、IZO、IMO、氧化锡基透明导电材料或它们的任一组合中的一种，栅电极9为现有技术的栅电极结构，此不再细说。
进一步的，在其它实施例中，第二透明导电层7上还设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层与第二透明导电层7直接接触，栅电极9设置在第二金属氮化物膜层上，栅电极9上设置有汇流条电极8，将栅电极9的电流汇流在一起。
具体的，所述第一金属氮化物膜层和/或第二金属氮化物膜层为锆氮化物膜层、钛氮化物膜层、铪氮化物膜层、镍氮化物膜层、铬氮化物膜层、钒氮化物膜层、铌氮化物膜层、钽氮化物膜层、钼氮化物膜层、钪氮化物膜层或它们的任一组合的氮化物膜层；所述金属膜层为银膜层、铝膜层、铜膜层、金膜层、铬膜层、钛膜层、铂膜层、镍膜层或它们的任一组合中的一种。
当然，在其它实施例中，也可以只在第一掺杂层3与第一透明导电层4之间设置有第一掺杂氧化钛膜层10，如图4所示，或只在第二掺杂层6与第二透明导电层7之间设置有第二掺杂氧化钛膜层11。
其制备方法包括：准备晶硅基片1；在所述晶硅基片1的受光面沉积第一本征非晶层2；在所述基片1的背面沉积第二本征非晶层5；在所述第一本征非晶层2上沉积第一掺杂层3；在所述第二本征非晶层5上沉积第二掺杂层6；在所述第一掺杂层3上沉积第一掺杂氧化钛膜层10；在所述第一掺杂氧化钛膜层10上沉积第一透明导电层4；在所述第二掺杂层6上沉积第二掺杂氧化钛膜层11；在所述第二掺杂氧化钛膜层11上沉积第二透明导电层7；在所述第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9。
具体的，采用CVD（化学气相沉积法）、RPD（反应等离子沉积法）、ALD（原子层沉积法）和PVD（物理气相沉积法）来沉积第一透明导电层4和/或第二透明导电层7，采用CVD（化学气相沉积法）、RPD（反应等离子沉积法）、ALD（原子层沉积法）和PVD（物理气相沉积法）来沉积第一掺杂氧化钛膜层10和/或第二掺杂氧化钛膜层11。
图3A和图3B所示为另一种异质结太阳能电池，其与图2A和图2B所示的一种异质结太阳能电池的区别在于：所述第一本征非晶层2上设置有一减反射层12，所述第二本征非晶层5的表面区域内交错设置有第一掺杂层3和第二掺杂层6，所述第一掺杂层3上设置有第一掺杂氧化钛膜层10，所述第一掺杂氧化钛膜层10上设置有第一透明导电层4，所述第二掺杂层6上设置有第二掺杂氧化钛膜层11，所述第二掺杂氧化钛膜层11上设置有第二透明导电层7，所述第一透明导电层4和第二透明导电层7上设置有栅电极9，栅电极9上设置有汇流条电极8，将栅电极9的电流汇流在一起。具体的，减反射层12优选为氮化硅膜层。
进一步的，在其它实施例中，第一透明导电层4和第二透明导电层7上还设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层分别与第一透明导电层4和第二透明导电层7直接接触，栅电极9设置在第二金属氮化物膜层上，栅电极9上设置有汇流条电极8，将栅电极9的电流汇流在一起。
其制备方法包括：准备晶硅基片1；在所述晶硅基片1的受光面沉积第一本征非晶层2；在所述第一本征非晶层2上沉积一减反射层12；在所述晶硅基片1的背面沉积第二本征非晶层5；在所述第二本征非晶层5的表面区域内交错沉积形成第一掺杂层3和第二掺杂层6；在所述第一掺杂层3上沉积第一掺杂氧化钛膜层10；在所述第一掺杂氧化钛膜层10上沉积第一透明导电层4；在所述第二掺杂层6上沉积第二掺杂氧化钛膜层11；在所述第二掺杂氧化钛膜层11上沉积第二透明导电层7；在所述第一透明导电层3和第二透明导电层7上印刷栅电极9，栅电极9采用现有技术的梳型栅线电极结构，此不再细说。
当然，在其它实施例中，也可以只在第一掺杂层3与第一透明导电层4之间设置有第一掺杂氧化钛膜层10，或只在第二掺杂层6与第二透明导电层7之间设置有第二掺杂氧化钛膜层11，如图5所示。
下面将通过几个具体实施例来说明本发明的异质结太阳能电池及其制备方法。以下实施例中，均是在制绒后干净的基片表面上依次沉积上各膜层。
实施例1
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10；接着采用磁控溅射法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11；接着采用磁控溅射法在TiO2：W膜层11上沉积80nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在第二透明导电层7上的栅电极9的间距为1mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为731mV。
实施例2
准备N型单晶硅片1，厚度为180um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：Nb膜层10；接着采用磁控溅射法在TiO2：Nb膜层10上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：Nb膜层11；接着采用磁控溅射法在TiO2：Nb膜层11上沉积80nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在第二透明导电层7上的栅电极9的间距为1mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为736mV。
实施例3
准备P型单晶硅片1，厚度为200um，接着在P型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10；接着采用RPD法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11；接着采用RPD法在TiO2：W膜层11上沉积80nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在第二透明导电层7上的栅电极9的间距为1mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为726mV。
实施例4
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和70nm的氮化硅膜层作为减反射层12；接着在N型单晶硅片1的背面的一部分上覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6，接着再去除掩膜；接着在n型非晶硅膜层6的表面覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3，接着再去除掩膜；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11，接着采用RPD法在TiO2：W膜层11上沉积80nm的IWO膜层作为第二透明导电层7；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10，接着采用RPD法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的IWO膜层作为第一透明导电层4；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为740mV。
实施例5
准备N型单晶硅片1，厚度为180um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10；接着采用磁控溅射法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11；接着采用磁控溅射法在TiO2：W膜层11上沉积60nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用磁控溅射法在第二透明导电层7上依次沉积10nm氮化锆膜层、30nm银膜层、15nm氮化锆膜层作为一叠层结构；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和叠层结构上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在叠层结构上的栅电极9的间距为4mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为727mV。
实施例6
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10；接着采用磁控溅射法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4；接着采用磁控溅射法在n型非晶硅膜层6上沉积80nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在第二透明导电层7上的栅电极9的间距为1mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为730mV。本实施例的异质结太阳能电池的结构如图4。
实施例7
准备N型单晶硅片1，厚度为180um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和70nm的氮化硅膜层作为减反射层12；接着在N型单晶硅片1的背面的一部分上覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6，接着再去除掩膜；接着在n型非晶硅膜层6的表面覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3，接着再去除掩膜；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11，接着采用RPD法在TiO2：W膜层11上沉积80nm的IWO膜层作为第二透明导电层7；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积10nm的TiO2：W膜层10，接着采用RPD法在TiO2：W膜层10上沉积80nm的IWO膜层作为第一透明导电层4；接着采用磁控溅射法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上都依次沉积10nm氮化锆膜层、30nm银膜层、15nm氮化锆膜层作为一叠层结构；接着采用丝网印刷法在叠层结构上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为739mV。
实施例8
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和70nm的氮化硅膜层作为减反射层12；接着在N型单晶硅片1的背面的一部分上覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6，接着再去除掩膜；接着在n型非晶硅膜层6的表面覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3，接着再去除掩膜；接着采用RPD法在n型非晶硅膜层6上沉积10nm的TiO2：W膜层11，接着采用RPD法在TiO2：W膜层11上沉积80nm的IWO膜层作为第二透明导电层7；接着采用RPD法在p型非晶硅膜层3上沉积80nm的IWO膜层作为第一透明导电层4；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为737mV。本实施例的异质结太阳能电池的结构如图5。
对比例1
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和20nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3；接着在N型单晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉积8nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6；接着采用磁控溅射法在p型非晶硅膜层3上沉积80nm的ITO膜层作为第一透明导电层4，接着采用磁控溅射法在n型非晶硅膜层6上沉积80nm的ITO膜层作为第二透明导电层7；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，在第一透明导电层4上的栅电极9的间距为2mm，在第二透明导电层7上的栅电极9的间距为1mm，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为719mV。本实施例的异质结太阳能电池的结构如图1A和图1B所示。
对比例2
准备N型单晶硅片1，厚度为200um，接着在N型单晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉积10nm的本征非晶硅膜层作为第一本征非晶层2和70nm的氮化硅膜层作为减反射层12；接着在N型单晶硅片1的背面的一部分上覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的n型非晶硅膜层作为第二掺杂层6，接着再去除掩膜；接着在n型非晶硅膜层6的表面覆盖掩膜，接着在N型单晶硅片1的背面没有覆盖掩膜的区域上采用PECVD法依次沉积12nm的本征非晶硅膜层作为第二本征非晶层5和30nm的p型非晶硅膜层作为第一掺杂层3，接着再去除掩膜；接着采用磁控溅射法在n型非晶硅膜层6上沉积80nm的IWO膜层作为第二透明导电层7；接着采用磁控溅射法在p型非晶硅膜层3上沉积80nm的IWO膜层作为第一透明导电层4；接着采用丝网印刷法在第一透明导电层4和第二透明导电层7上印刷栅电极9，印刷电极的材料采用的是银浆，接着将电池片置于200℃的环境下对印刷的栅电极9进行退火处理，由此制得异质结太阳能电池。最后对异质结太阳能电池进行测试，测得其开路电压为722mV。
从上述实施例与对比例的比较可以看出，本发明可提升异质结太阳能电池的开路电压，因而可提高异质结太阳能电池的性能。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种异质结太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面和背面分别设置有第一本征非晶层和第二本征非晶层，所述第一本征非晶层上设置有第一掺杂层，所述第二本征非晶层上设置有第二掺杂层，所述第一掺杂层上设置有第一透明导电层，所述第二掺杂层上设置有第二透明导电层，其特征在于：所述第一掺杂层与第一透明导电层之间设置有第一掺杂氧化钛膜层和/或所述第二掺杂层与第二透明导电层之间设置有第二掺杂氧化钛膜层。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第二透明导电层上设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层与第二透明导电层直接接触；所述第一金属氮化物膜层和/或第二金属氮化物膜层为锆氮化物膜层、钛氮化物膜层、铪氮化物膜层、镍氮化物膜层、铬氮化物膜层、钒氮化物膜层、铌氮化物膜层、钽氮化物膜层、钼氮化物膜层、钪氮化物膜层或它们的任一组合的氮化物膜层；所述金属膜层为银膜层、铝膜层、铜膜层、金膜层、铬膜层、钛膜层、铂膜层、镍膜层或它们的任一组合中的一种。
3.一种异质结太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面设置有第一本征非晶层，所述第一本征非晶层上设置有一减反射层，所述晶硅基片的背面设置有第二本征非晶层，所述第二本征非晶层的表面区域内交错设置有第一掺杂层和第二掺杂层，所述第一掺杂层上设置有第一透明导电层，所述第二掺杂层上设置有第二透明导电层，其特征在于：所述第一掺杂层与第一透明导电层之间设置有第一掺杂氧化钛膜层和/或所述第二掺杂层与第二透明导电层之间设置有第二掺杂氧化钛膜层。
4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一透明导电层和第二透明导电层上分别设置有一叠层结构，所述叠层结构包括依次叠层的第一金属氮化物膜层、金属膜层和第二金属氮化物膜层，所述第一金属氮化物膜层分别与第一透明导电层和第二透明导电层直接接触；所述第一金属氮化物膜层和/或第二金属氮化物膜层为锆氮化物膜层、钛氮化物膜层、铪氮化物膜层、镍氮化物膜层、铬氮化物膜层、钒氮化物膜层、铌氮化物膜层、钽氮化物膜层、钼氮化物膜层、钪氮化物膜层或它们的任一组合的氮化物膜层；所述金属膜层为银膜层、铝膜层、铜膜层、金膜层、铬膜层、钛膜层、铂膜层、镍膜层或它们的任一组合中的一种。
5.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层为TiO2掺杂Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂氧化钛膜层和/或第二掺杂氧化钛膜层的厚度为1-200nm。
7.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一本征非晶层和第二本征非晶层为本征非晶硅膜层。
8.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂层和第二掺杂层分别为p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层，或所述第一掺杂层和第二掺杂层分别为n型非晶硅膜层和p型非晶硅膜层。
9.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一透明导电层和/或第二透明导电层为ITO、AZO、IWO、BZO、GZO、IZO、IMO、氧化锡基透明导电材料或它们的任一组合中的一种。
10.根据权利要求1或3所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一透明导电层和第二透明导电层上分别设置有栅电极。
11.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括
准备晶硅基片；
在所述晶硅基片的受光面沉积第一本征非晶层；
在所述晶硅基片的背面沉积第二本征非晶层；
在所述第一本征非晶层上沉积第一掺杂层；
在所述第二本征非晶层上沉积第二掺杂层；
在所述第一掺杂层上沉积第一掺杂氧化钛膜层；
在所述第二掺杂层上沉积第二掺杂氧化钛膜层；
在所述第一掺杂氧化钛膜层上沉积第一透明导电层；
在所述第二掺杂氧化钛膜层上沉积第二透明导电层。
12.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括
准备晶硅基片；
在所述晶硅基片的受光面沉积第一本征非晶层；
在所述第一本征非晶层上沉积一减反射层；
在所述晶硅基片的背面沉积第二本征非晶层；
在所述第二本征非晶层的表面区域内交错沉积形成第一掺杂层和第二掺杂层；
在所述第一掺杂层上沉积第一掺杂氧化钛膜层；
在所述第二掺杂层上沉积第二掺杂氧化钛膜层；
在所述第一掺杂氧化钛膜层上沉积第一透明导电层；
在所述第二掺杂氧化钛膜层上沉积第二透明导电层。
13.根据权利要求11或12所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述第一掺杂氧化钛膜层和第二掺杂氧化钛膜层为TiO2掺杂Ta、W、Nb、Mo、Sb、Sc、Sn、Y、Zr、Hf、Ce和Al中的一种或两种以上。
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