CN108321241A - 一种背接触晶体硅异质结太阳能电池及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基体、第一钝化层、第二钝化层、减反射薄膜、金属氧化物反射极、金属电极、LiFx薄膜；第一钝化层沉积在所述硅基体上表面；减反射薄膜沉积在第一钝化层的上表面；第二钝化层沉积在所述硅基体下表面；金属氧化物反射极沉积在第二钝化层的下表面的一端，LiFx薄膜沉积在第二钝化层的下表面的另一端；金属电极蒸镀在所述金属氧化物反射极和LiFx薄膜的下表面；金属氧化物反射极和LiFx薄膜之间设置有空隙；金属氧化物反射极为太阳能电池的正极，金属电极为所述太阳能电池的负极。本发明通过设置金属氧化物反射极，避免了由发射极引起的寄生性吸收、俄歇复合和“死层”问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种背接触晶体硅异质结太阳能电池及制备方法。
背景技术
背接触异质结晶体太阳能电池更加接近硅基电池的理论极限转化效率。为了提高背接触异质结晶体太阳能电池的转化效率，本领域通常采用掺杂本征非晶硅的技术手段，然而掺杂非晶硅存在寄生吸收的现象，并且制备过程中使用易燃易爆性气体，随着掺杂浓度的增加，硅与非晶硅接触界面的缺陷态密度增加，降低了开路电压。
目前，过渡金属氧化物作为空穴选择性材料、电子选择性材料和钝化层材料，被大量地与晶体硅结合，制备成过渡金属氧化物晶体硅太阳能电池。但是MoO3和V2O5等过渡金属氧化物的稳定性差，Mo和V且属于金属稀有元素。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够避免由发射极引起的寄生性吸收、俄歇复合和“死层”问题的背接触晶体硅异质结太阳能电池及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基体、第一钝化层、第二钝化层、减反射薄膜、金属氧化物反射极、金属电极、LiFx薄膜；
所述第一钝化层沉积在所述硅基体上表面；
所述减反射薄膜沉积在所述第一钝化层的上表面；
所述第二钝化层沉积在所述硅基体下表面；
所述金属氧化物反射极沉积在所述第二钝化层的下表面的一端，所述LiFx薄膜沉积在所述第二钝化层的下表面的另一端；
所述金属电极蒸镀在所述金属氧化物反射极和所述LiFx薄膜的下表面；
所述金属氧化物反射极和所述LiFx薄膜之间设置有空隙；
所述金属氧化物反射极为所述太阳能电池的正极，所述金属电极为所述太阳能电池的负极。
可选的，所述金属氧化物反射极为NiO、Ag2O、SnO2、Co3O4中的任意一者。
可选的，所述硅基体为单晶硅片。
为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
在硅基体的上表面沉积第一钝化层，下表面沉积第二钝化层；
在所述第一钝化层的上表面沉积减反射薄膜；
采用掩膜版遮挡所述第二钝化层的部分下表面，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积金属氧化物，在所述金属氧化物的下表面蒸镀一层金属电极；
更换掩膜版，遮挡所述金属氧化物部分，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积LiFx薄膜，在所述LiFx薄膜蒸镀一层所述金属电极。
可选的，所述制备方法还包括：
所述硅基体采用湿式化学清洗工艺清洗。
可选的，所述钝化层的制备方法包括热氧化、等离子体热化学的气相沉积方法、原子层沉积和磁控溅射法中的任意一者。
可选的，所述LiFx薄膜的制备方法包括电阻式热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射法中的任意一者。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种背接触晶体硅异质结太阳能电池及制备方法，通过将金属氧化物作为背接触晶体硅异质结太阳能电池的反射极，避免了传统的热扩散、离子注入或者等离子体增强型化学气相沉积制备非晶硅引起的寄生性吸收、俄歇复合和“死层”的问题。
制备方法工序简单，制备过程无需高温，适合大规模生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的背接触晶体硅异质结太阳能电池的结构图；
图2为本发明提供的在硅基体的上表面沉积第一钝化层，下表面沉积第二钝化层的示意图；
图3为本发明提供的在所述第一钝化层的上表面沉积减反射薄膜的示意图；
图4为本发明提供的采用掩膜版遮挡所述第二钝化层的部分下表面，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积金属氧化物，在所述金属氧化物的下表面蒸镀一层金属电极的示意图；
图5为本发明提供的更换掩膜版，遮挡所述金属氧化物部分，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积LiFx薄膜，在所述LiFx薄膜蒸镀一层所述金属电极的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够避免由发射极引起的寄生性吸收、俄歇复合和“死层”问题的背接触晶体硅异质结太阳能电池及制备方法。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基体1、钝化层2、减反射薄膜3、金属氧化物反射极4、金属电极6、LiFx薄膜5，所述钝化层2包括所述第一钝化层和所述第二钝化层，所述钝化层2的材料为SiO2。
所述第一钝化层沉积在所述硅基体1上表面。
所述减反射薄膜沉积3在所述第一钝化层的上表面。
所述第二钝化层沉积在所述硅基体1下表面，所述硅基体1为单晶硅片。
所述金属氧化物反射极4沉积在所述第二钝化层的下表面的一端，所述LiFx薄膜5沉积在所述第二钝化层的下表面的另一端。
所述金属电极6蒸镀在所述金属氧化物反射极4和所述LiFx薄膜5的下表面。
所述金属氧化物反射极4和所述LiFx薄膜5之间设置有空隙。
所述金属氧化物反射极4为所述太阳能电池的正极，所述金属电极6为所述太阳能电池的负极。
所述金属氧化物反射极4为NiO、Ag2O、SnO2、Co3O4中的任意一者。
为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
所述硅基体1采用湿式化学清洗工艺清洗，清洗包括去除有机物，去除氧化层，去除颗粒，去除金属杂质。
如图2所示，在硅基体1的上表面沉积第一钝化层，下表面沉积第二钝化层，采用干氧热氧化工艺在所述硅基体1表面形成所述钝化层2，设置热氧化的温度为850℃，氧化时间为1-10分钟，在所述硅基体1表面形成2～5nm的二氧化硅。
如图3所示，在所述第一钝化层的上表面沉积减反射薄膜3。
如图4所示，采用掩膜版7遮挡所述第二钝化层的部分下表面，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积金属氧化物4，在所述金属氧化物4的下表面蒸镀一层金属电极6。
通过电阻式热蒸发镀膜机在所述钝化层背表面，通过金属掩摸版制备所述金属氧化物4和所述金属电极6。
如图5所示，更换掩膜版8，遮挡所述金属氧化物4部分，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积LiFx薄膜5，在所述LiFx薄膜5蒸镀一层所述金属电极6。
所述钝化层的制备方法包括热氧化、等离子体热化学的气相沉积方法、原子层沉积和磁控溅射法中的任意一者。
所述LiFx薄膜的制备方法包括电阻式热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射法中的任意一者。
实施例2
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基体1、钝化层2、减反射薄膜3、金属氧化物反射极4、金属电极6、LiFx薄膜5，所述钝化层2包括所述第一钝化层和所述第二钝化层，所述钝化层2的材料为Al2O3。
所述第一钝化层沉积在所述硅基体1上表面。
所述减反射薄膜沉积3在所述第一钝化层的上表面。
所述第二钝化层沉积在所述硅基体1下表面，所述硅基体1为单晶硅片。
所述金属氧化物反射极4沉积在所述第二钝化层的下表面的一端，所述LiFx薄膜5沉积在所述第二钝化层的下表面的另一端。
所述金属电极6蒸镀在所述金属氧化物反射极4和所述LiFx薄膜5的下表面。
所述金属氧化物反射极4和所述LiFx薄膜5之间设置有空隙。
所述金属氧化物反射极4为所述太阳能电池的正极，所述金属电极6为所述太阳能电池的负极。
所述金属氧化物反射极4为NiO、Ag2O、SnO2、Co3O4中的任意一者。
为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
所述硅基体1采用湿式化学清洗工艺清洗，清洗包括去除有机物，去除氧化层，去除颗粒，去除金属杂质。
如图2所示，在硅基体1的上表面沉积第一钝化层，下表面沉积第二钝化层，采用干氧热氧化工艺在所述硅基体1表面形成所述钝化层2，设置热氧化的温度为850℃，氧化时间为1-10分钟，在所述硅基体1表面形成2～5nm的二氧化硅。
如图3所示，在所述第一钝化层的上表面沉积减反射薄膜3。
如图4所示，采用掩膜版7遮挡所述第二钝化层的部分下表面，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积金属氧化物4，在所述金属氧化物4的下表面蒸镀一层金属电极6。
通过电阻式热蒸发镀膜机在所述钝化层背表面，通过金属掩摸版制备所述金属氧化物4和所述金属电极6。
如图5所示，更换掩膜版8，遮挡所述金属氧化物4部分，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积LiFx薄膜5，在所述LiFx薄膜5蒸镀一层所述金属电极6。
所述钝化层的制备方法包括热氧化、等离子体热化学的气相沉积方法、原子层沉积和磁控溅射法中的任意一者。
所述LiFx薄膜的制备方法包括电阻式热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射法中的任意一者。
本发明的有益效果：
(1)本发明将新的金属氧化物(NiO和Ag2O、SnO2、Co3O4)通过物理沉积法沉积在所述硅基体1背面作为发射极，实现电极的全背面接触，是一种全新材料的硅基太阳能电池。
(2)本发明利用新的金属氧化物(NiO和Ag2O、SnO2、Co3O4)作为电池的发射极能够有效减少高掺杂引起的俄歇复合和“死层”，能减少复合，增强太阳电池的短波响应，提高电池的短路电流。
(3)本发明通过钝化层对新的金属氧化物(NiO和Ag2O、SnO2、Co3O4)与硅片或者硅薄膜接触界面进行钝化，能减少缺陷态，提高电池的开路电压。
(4)本发明电池整个制备过程中，没有高温过程，能够在低温下制备高效电池。
(5)与HIT、IBC-SHJ等太阳电池相比，本发明中采用新的金属氧化物(NiO和Ag2O、SnO2、Co3O4)作为太阳能电池的发射极，具有制备工艺简洁、器件性能好，设备简单，成本低廉，节能环保的优点，且适合大规模生产。
(6)本发明中以新的金属氧化物为发射极的背接触晶体硅太阳电池，其光电转换效率较高，稳定性好，拥有一定的应用前景。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：硅基体、第一钝化层、第二钝化层、减反射薄膜、金属氧化物反射极、金属电极、LiFx薄膜；
所述第一钝化层沉积在所述硅基体上表面；
所述减反射薄膜沉积在所述第一钝化层的上表面；
所述第二钝化层沉积在所述硅基体下表面；
所述金属氧化物反射极沉积在所述第二钝化层的下表面的一端，所述LiFx薄膜沉积在所述第二钝化层的下表面的另一端；
所述金属电极蒸镀在所述金属氧化物反射极和所述LiFx薄膜的下表面；
所述金属氧化物反射极和所述LiFx薄膜之间设置有空隙；
所述金属氧化物反射极为所述太阳能电池的正极，所述金属电极为所述太阳能电池的负极。
2.根据权利要求1所述的一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述金属氧化物反射极为NiO、Ag2O、SnO2、Co3O4中的任意一者。
3.根据权利要求1所述的一种背接触晶体硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述硅基体为单晶硅片。
4.一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在硅基体的上表面沉积第一钝化层，下表面沉积第二钝化层；
在所述第一钝化层的上表面沉积减反射薄膜；
采用掩膜版遮挡所述第二钝化层的部分下表面，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积金属氧化物，在所述金属氧化物的下表面蒸镀一层金属电极；
更换掩膜版，遮挡所述金属氧化物部分，将无遮挡部分的所述第二钝化层的下表面沉积LiFx薄膜，在所述LiFx薄膜蒸镀一层所述金属电极。
5.根据权利要求4中的一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
所述硅基体采用湿式化学清洗工艺清洗。
6.根据权利要求4中的一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钝化层的制备方法包括热氧化、等离子体热化学的气相沉积方法、原子层沉积和磁控溅射法中的任意一者。
7.根据权利要求4中的一种背接触晶体硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述LiFx薄膜的制备方法包括电阻式热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射法中的任意一者。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111816726A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-10-23 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 背接触太阳电池及生产方法、背接触电池组件 |
| CN112151625A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-29 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
| CN114883451A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-09 | 中国科学院电工研究所 | 一种全背接触晶硅异质结太阳电池结构的制备方法 |
| CN115101632A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-23 | 扬州大学 | 一种新型hbc太阳能电池的制备方法 |
| WO2023130803A1 (zh) * | 2022-01-07 | 2023-07-13 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种背接触式硅异质结太阳能电池及其制备方法 |
| CN116525708A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-01 | 福建金石能源有限公司 | 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015143371A1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Brookhaven Science Associates, Llc | Hole blocking, electron transporting and window layer for optimized cuin(1-x)ga(x)se2 solar cells |
| CN105789342A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-07-20 | 中山大学 | 一种氧化物-金属多层膜背接触晶体硅太阳电池及其制备方法 |
| CN107170840A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-15 | 中山大学 | 背接触异质结太阳电池及其发射极、太阳电池制备方法 |
-
2018
- 2018-01-05 CN CN201810011692.8A patent/CN108321241A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015143371A1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Brookhaven Science Associates, Llc | Hole blocking, electron transporting and window layer for optimized cuin(1-x)ga(x)se2 solar cells |
| CN105789342A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-07-20 | 中山大学 | 一种氧化物-金属多层膜背接触晶体硅太阳电池及其制备方法 |
| CN107170840A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-15 | 中山大学 | 背接触异质结太阳电池及其发射极、太阳电池制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BENJAMIN KUPFER等: "Thin Film Co3O4/TiO2 Heterojunction Solar Cells", 《ADVANCED ENERGY MATERIALS》 * |
| FRANCESCA MENCHINI等: "Application of NiOx thin films as p-type emitter layer in heterojunction solar cells", 《PHYSICA STATUS SOLIDI C》 * |
| H. PAUL MARUSKA等: "Interfacial stability of SnO2/n-Si and In2O3:Sn/n-Si heterojunction solar cells", 《JOURNAL OF APPLIED PHYSICS》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111816726A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-10-23 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 背接触太阳电池及生产方法、背接触电池组件 |
| CN111816726B (zh) * | 2020-06-15 | 2023-10-03 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 背接触太阳电池及生产方法、背接触电池组件 |
| CN112151625A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-29 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
| WO2023130803A1 (zh) * | 2022-01-07 | 2023-07-13 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种背接触式硅异质结太阳能电池及其制备方法 |
| CN114883451A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-09 | 中国科学院电工研究所 | 一种全背接触晶硅异质结太阳电池结构的制备方法 |
| CN114883451B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-09-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种全背接触晶硅异质结太阳电池结构的制备方法 |
| CN115101632A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-23 | 扬州大学 | 一种新型hbc太阳能电池的制备方法 |
| CN115101632B (zh) * | 2022-07-18 | 2023-06-23 | 扬州大学 | 一种新型hbc太阳能电池的制备方法 |
| CN116525708A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-01 | 福建金石能源有限公司 | 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法 |
| CN116525708B (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-12 | 福建金石能源有限公司 | 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法 |
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