CN110400854A - 异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种异质结太阳能电池，包括依次层叠的第一透明导电层、第一掺杂层、第一本征钝化层、单晶硅片、第二本征钝化层、第二掺杂层、第二透明导电层，所述第一透明导电层进一步覆盖层叠的所述第一掺杂层、所述第一本征钝化层和所述单晶硅片的侧面；所述单晶硅片为n型时，所述第一掺杂层为n型掺杂层；所述单晶硅片为p型时，所述第一掺杂层为p型掺杂层。还提供该太阳能电池的制备方法。本发明的异质结太阳能电池侧面无不合理堆叠非晶硅层，可以减少不合理堆叠带来的钝化不良等问题，且电池侧面覆盖了透明导电层，一方面可以形成场钝化效应，减少电池侧面的载流子复合损失；另一方面也可以在电池侧面增加载流子收集。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
异质结(SHJ)太阳能电池是目前的一种高效晶硅太阳能电池，具有高开路电压，高转换效率，低的温度系数等诸多优点。图2为理想异质结太阳能电池的结构示意图。SHJ电池从上至下依次包括第一丝印银电极8、第一透明导电层6、磷掺杂的非晶或微晶硅(n型掺杂层)3、第一本征钝化层2、单晶硅片1、第二本征钝化层4、硼掺杂的非晶或微晶硅p型掺杂层5、第二透明导电层7、第二丝印银电极8’。其中，第一丝印银电极8、第一透明导电层6、磷掺杂的非晶或微晶硅(n型掺杂层)3、第一本征钝化层2构成电池的第一表面；第二本征钝化层4、硼掺杂的非晶或微晶硅(p型掺杂层)5、第二透明导电层7、第二丝印银电极8’构成电池的第二表面。
四层非晶硅层一般由PECVD工艺制备，按照产业化中正常的工艺流程，制备四层非晶硅层的顺序为：(1)在单晶硅片1上，制备第一本征钝化层2；(2)在第一本征钝化层2上制备磷掺杂的非晶或微晶硅(n型掺杂层)3；(3)在单晶硅片1另一面上制备第二本征钝化层4；(4)在第二本征钝化层4上制备硼掺杂的非晶或微晶硅(p型掺杂层)5。
一般情况下，PECVD工艺过程中，硅片放置在托盘上，在沉积过程中，硅片边缘会绕镀上4层非晶硅薄膜。由于非晶硅本身的导电性不太好，对电池的影响相对比较小。所以，在目前产业化生产中，还没有专门在PECVD工艺中使用掩模来防止硅片边缘绕镀上非晶硅层。这样做可以减低工艺和设备复杂性。完成以上四步PECVD工艺，硅片进入下一步工艺，一般为PVD工艺形成透明导电(ITO)层6,7。ITO的导电性较好，工艺中需要采用掩模来防止电池上下电极短路。PVD工艺中采用掩模工艺制备的电池结构示意图如图1所示，此结构也示意了目前产业化中常见的电池结构。其中由于在CVD工艺中不使用挡板遮挡，硅片边缘绕镀了四层非晶硅层2,3,4,5。这四层非晶硅层覆盖在硅片侧面，以一种不合理的方式堆叠，对于电池的钝化有负面的影响。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明提供一种异质结太阳能电池及其制备方法，可减少电池侧面复合损失，增强载流子收集功能。
本发明一方面提供一种异质结太阳能电池，包括依次层叠的第一透明导电层、第一掺杂层、第一本征钝化层、单晶硅片、第二本征钝化层、第二掺杂层、第二透明导电层，其特征在于，所述第一透明导电层进一步覆盖层叠的所述n型掺杂层、所述第一本征钝化层和所述单晶硅片的侧面；其中，所述单晶硅片为n型时，所述第一掺杂层为n型掺杂层；所述单晶硅片为p型时，所述第一掺杂层为p型掺杂层。
本发明另一方面还提供一种异质结太阳能电池，包括依次层叠的第一透明导电层、第一掺杂层、第一本征钝化层、单晶硅片、第二本征钝化层、第二掺杂层、第二透明导电层，所述第一透明导电层、所述第一掺杂层、所述第一本征钝化层进一步覆盖所述单晶硅片的侧面。
根据本发明的一实施方式，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层导电类型相反，为n型掺杂层或p型掺杂层。
根据本发明的另一实施方式，所述n型掺杂层为磷掺杂的非晶硅或微晶硅层；和/或所述p型掺杂层为硼掺杂的非晶硅或微晶硅层。
根据本发明的另一实施方式，所述第一透明导电层和第二透明导电层材料包括ITO、AZO或BZO中的至少一种。
根据本发明的另一实施方式，所述第一透明导电层和/或所述第二透明导电层的厚度为60-120nm。
根据本发明的另一实施方式，所述太阳能电池还包括银电极和/或铝电极。
根据本发明的另一实施方式，所述单晶硅片为n型单晶硅片或p型单晶硅片。
本发明另一方面还提供一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：S11，在单晶硅片第一表面上，依次形成第一本征钝化层和第一掺杂层；在所述单晶硅片第二表面依次形成第二本征钝化层和第二掺杂层；S12，形成第一透明导电层，使第一导电层覆盖所述第一掺杂层，且延伸至所述单晶硅片的侧面；S13，仅在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层；其中，所述单晶硅片为n型时，所述第一掺杂层为n型掺杂层；所述单晶硅片为p型时，所述第一掺杂层为p型掺杂层。
本发明另一方面还提供一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：S21，在单晶硅片第二表面上，形成第二本征钝化层和第二掺杂层；S22，在所述单晶硅片的第一表面依次形成第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层，且所述第一本征钝化层、所述第一掺杂层和所述第一透明导电层延伸至所述单晶硅片的侧面；S23，仅在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层。
根据本发明的一实施方式，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层导电类型相反，为n型掺杂层或p型掺杂层。
根据本发明的另一实施方式，所述S11步骤之后还包括切片步骤，将所述S11步骤得到的层叠结构的侧面进行切片。
根据本发明的另一实施方式，所述S21步骤之后还包括切片步骤，将所述S21步骤得到的层叠结构的侧面进行切片。
根据本发明的另一实施方式，所述切片步骤包括机械切片或激光切片。
本发明的异质结太阳能电池侧面无不合理堆叠层，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，且电池侧面覆盖了透明导电层，一方面可以形成场钝化效应，减少电池侧面的载流子复合损失；另一方面也可以在电池侧面增加载流子收集。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是现有(对比例1和3)异质结太阳能电池的结构示意图。
图2是理想(对比例2和4)异质结太阳能电池的结构示意图。
图3是本发明实施例1的异质结太阳能电池的结构示意图。
图4是本发明实施例2的异质结太阳能电池的结构示意图。
图5是本发明实施例3的异质结太阳能电池的结构示意图。
图6是本发明实施例4的异质结太阳能电池的结构示意图。
图7是本发明实施例5的异质结太阳能电池的结构示意图。
图8是本发明实施例6的异质结太阳能电池的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1：单晶硅片
11：n型单晶硅片
12：p型单晶硅片
2：第一本征钝化层
3：磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)
4：第二本征钝化层
5：硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)
6：第一透明导电层
7：第二透明导电层
8：第一丝印银电极
8’：第二丝印银电极
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
需要说明的是，本发明中上、下等用语，仅为互为相对概念，而不应该认为是具有限制性的。
本发明实施例的异质结太阳能电池包括如下步骤制备。S11，在单晶硅片第一表面上，依次形成第一本征钝化层和第一掺杂层；在所述单晶硅片第二表面依次形成第二本征钝化层和第二掺杂层；S12，形成第一透明导电层，使第一导电层覆盖所述第一掺杂层，且延伸至所述单晶硅片的侧面；S13，仅在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层；其中，单晶硅片为n型时，第一掺杂层为n型掺杂层；单晶硅片为p型时，第一掺杂层为p型掺杂层。
在S11步骤中可以采用气相沉积或者等离子体增强气相沉积在单晶硅片第一表面上依次形成第一本征钝化层和第一掺杂层；在单晶硅片第二表面依次形成第二本征钝化层和第二掺杂层。钝化层可以是本征非晶硅钝化层。
在S11步骤之后还可以包括切片步骤，可以采用机械切片、激光切片等方式切除层叠结构侧面的四层不合理堆叠。也可通过掩膜法，直接在第一表面上沉积形成第一本征钝化层和第一掺杂层，避免发生不合理堆叠。
去除侧边的四层非晶硅层后，在S12步骤中，在不遮掩的情况下，在第一掺杂层上溅射形成第一透明导电层。这样在完成第一透明导电层的制备后，单晶硅片、第一本征钝化层和第一掺杂层侧面会绕镀一层第一透明导电层，并与第一掺杂层上的透明导电层连为一体。然后，在S13步骤中，在电池的第二掺杂层上形成透明导电层时，采用单面掩模工艺，采用掩模遮盖电池的侧面形成第二透明导电层7。
单晶硅片为n型时，第一掺杂层为n型掺杂层。单晶硅片为p型时，第一掺杂层为p型掺杂层。
图3示出单晶硅片为n型的异质结太阳能电池的结构。如图3所示，太阳能电池包括依次层叠的第一透明导电层6、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第一本征钝化层2、n型单晶硅片11、第二本征钝化层4、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第二透明导电层7。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
单晶硅片从图3中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，同时侧面透明导电层直接覆盖在电池n面各层的侧面，并且侧面的透明导电层与覆盖n型掺杂层的透明导电层连为一体(不使用挡板掩模在电池n面沉积ITO时，ITO会绕镀到电池侧面)。这种结构电池相比于现有技术(参见图1和图2结构所示电池)来讲，不仅去除了电池侧面的四层不合理堆叠非晶层，减少侧面复合损失，还增加侧面ITO覆盖，可以增强载流子收集功能。
图4示出单晶硅片为p型的异质结太阳能电池的结构。如图4所示，太阳能电池包括依次层叠的第二透明导电层7、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第二本征钝化层4、p型单晶硅片12、第一本征钝化层2、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第一透明导电层6。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
从图4中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，同时侧面透明导电层直接覆盖在电池p面各层的侧面，并且侧面的透明导电层与覆盖p型掺杂层的透明导电层连为一体。因此，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，增加电池侧面载流子的收集能力。
本发明另一实施例的异质结太阳能电池包括如下步骤制备。S21，在单晶硅片第二表面上，形成第二本征钝化层和第二掺杂层；S22，在所述单晶硅片的第一表面依次形成第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层，且所述第一本征钝化层、所述第一掺杂层和所述第一透明导电层延伸至所述单晶硅片的侧面；S23，仅在所述第二掺杂层上形成(如通过溅射形成)第二透明导电层。
在S21步骤中可以采用气相沉积或者等离子体增强气相沉积在单晶硅片第二表面上依次形成第二本征钝化层和第二掺杂层。
在S22步骤之后，还可以包括切片步骤，可以采用机械切片，激光切片等方式切除层叠结构侧面的两层不合理堆叠。
去除侧边后，在S22步骤中不进行遮掩得情况下在单晶硅片的第一面依次形成第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层。在完成第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层的制备后，第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层均会绕镀在单晶硅片的侧面。
在S23步骤中，在电池的第二掺杂层上形成第二透明导电层。进行该步骤时，采用单面掩模工艺，利用掩模遮盖电池的侧面在第二掺杂层形成第二透明导电层。
在该实施例中，单晶硅片可以n型或p型，同时第一掺杂层可以是p型掺杂或n型掺杂。
图5示出单晶硅片为n型，第一掺杂层为n型掺杂的太阳能电池的结构示意图。从图5可以看出，太阳能电池包括依次层叠的第一透明导电层6、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第一本征钝化层2、n型单晶硅片11、第二本征钝化层4、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第二透明导电层7。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
从图5中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，增强背场钝化效果，减少载流子复合损失。
图6示出单晶硅片为n型，第一掺杂层为p型掺杂的太阳能电池的结构示意图。从图6可以看出，太阳能电池包括依次层叠的第二透明导电层7、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第二本征钝化层4、n型单晶硅片11、第一本征钝化层2、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第一透明导电层6。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
从图6中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，增加结区面积，提高载流子收集。
图7示出单晶硅片为p型，第一掺杂层为n型掺杂的太阳能电池的结构示意图。从图7可以看出，太阳能电池包括依次层叠的第一透明导电层6、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第一本征钝化层2、p型单晶硅片12、第二本征钝化层4、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第二透明导电层7。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
从图7中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，增加结区面积，提高载流子收集。
图8示出单晶硅片为p型，第一掺杂层为p型掺杂的太阳能电池的结构示意图。从图8可以看出，太阳能电池包括依次层叠的第二透明导电层7、磷掺杂的a-Si:H层(n型掺杂层)3、第二本征钝化层4、p型单晶硅片12、第一本征钝化层2、硼掺杂的a-Si:H层(p型掺杂层)5、第一透明导电层6。还包括形成于第一透明导电层6上的电极8和形成于第二透明导电层7上的电极8’。
从图8中可以看出，电池的侧面无四层非晶硅，可以减少不合理堆叠层带来的钝化不良等问题，增加结区面积，提高载流子收集。
实施例1
本实施例制备的电池结构如图3所示。
采用化学气相沉积法在n型单晶硅片11的一表面上依次沉积第一本征钝化层2和磷掺杂的a-Si:H层3，在n型单晶硅片11的另一表面上依次沉积第二本征钝化层4和硼掺杂的a-Si:H层5。
其中，第一本征钝化层2或第二本征钝化层4的沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为8：1，压强0.5pa，沉积时衬底温度220℃。磷掺杂的a-Si:H(n型掺杂层)层3的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:100，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为230℃。硼掺杂的a-Si:H层5的沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为2:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.35pa，沉积时衬底的温度为205℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在磷掺杂的a-Si:H层3上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层，不使用掩模。
在上述层叠结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在硼掺杂的a-Si:H层5上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层，使用掩模，可以避免上下透明导电层连接造成的电池短路。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
实施例2
本实施例制备的电池结构如图4所示。
采用化学气相沉积法在p型单晶硅片12的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和磷掺杂的a-Si:H层3，在p型单晶硅片12的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和硼掺杂的a-Si:H层5。
其中，第一本征钝化层2或第二本征钝化层4的沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为8：1，压强0.5pa，沉积时衬底温度220℃。磷掺杂的a-Si:H层3的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:100，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为230℃。硼掺杂的a-Si:H层5的沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为2:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.35pa，沉积时衬底的温度为205℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在硼掺杂的a-Si:H层5上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层，不使用掩模。
在上述层叠结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在磷掺杂的a-Si:H层3上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层，使用掩模，可以避免上下透明导电层连接造成的电池短路。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
实施例3
本实施例制备的电池结构如图5所示。
采用化学气相沉积法在n型单晶硅片11的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5。
其中，第二本征钝化层4沉积条件为：电源功率为200W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.45pa，沉积时衬底温度225℃。p型掺杂层5的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为205℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
采用化学气相沉积法在n型单晶硅片1的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3。
其中，第一本征钝化层2沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.55pa，沉积时衬底温度220℃。n型掺杂层3的沉积条件为：电源功率为500W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3.5:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:120，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为220℃。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在45:1，腔体压强保持为0.38Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.23W/cm2，采用磁控溅射法在磷掺杂的非晶或微晶硅3上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层6，不使用掩模。
在上述硅片的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层7，使用掩模，可以避免上下透明导电层6,7连接造成的电池短路。
实施例4
本实施例制备的电池结构如图6所示。
采用化学气相沉积法在n型单晶硅片11的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和磷掺杂的a-Si:H层3。
其中，第二本征钝化层4沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.55pa，沉积时衬底温度220℃。磷掺杂的a-Si:H层3的沉积条件为：电源功率为500W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3.5:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:120，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为220℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
采用化学气相沉积法在n型单晶硅片11的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和硼掺杂的a-Si:H层5。
其中，第一本征钝化层2沉积条件为：电源功率为200W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.45pa，沉积时衬底温度225℃。硼掺杂的a-Si:H层5的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为205℃。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在45:1，腔体压强保持为0.38Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.23W/cm2，采用磁控溅射法在硼掺杂的a-Si:H层5上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层，不使用掩模。
在上述硅片的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在磷掺杂的a-Si:H层3上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层7，使用掩模，可以避免上下透明导电层6,7连接造成的电池短路。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
实施例5
本实施例制备的电池结构如图7所示。
采用化学气相沉积法在p型单晶硅片12的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5。
其中，第二本征钝化层4沉积条件为：电源功率为200W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.45pa，沉积时衬底温度225℃。p型掺杂层5的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为205℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
采用化学气相沉积法在p型单晶硅片12的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3。
其中，第一本征钝化层2沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.55pa，沉积时衬底温度220℃。n型掺杂层3的沉积条件为：电源功率为500W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3.5:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:120，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为220℃。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在45:1，腔体压强保持为0.38Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.23W/cm2，采用磁控溅射法在n型掺杂层3上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层，不使用掩模。
在上述硅片的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层7，使用掩模，可以避免上下透明导电层6,7连接造成的电池短路。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
实施例6
本实施例制备的电池结构如图8所示。
采用化学气相沉积法在p型单晶硅片12的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和n型掺杂层3。
其中，第二本征钝化层4沉积条件为：电源功率为300W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.55pa，沉积时衬底温度220℃。n型掺杂层3的沉积条件为：电源功率为500W，氢气与硅烷气体流量比(氢稀释比)为3.5:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为1:120，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为220℃。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
采用化学气相沉积法在p型单晶硅片12的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和p型掺杂层5。
其中，第一本征钝化层2沉积条件为：电源功率为200W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为5：1，压强0.45pa，沉积时衬底温度225℃。p型掺杂层5的沉积条件为：电源功率为400W，氢气与硅烷的气体流量比(氢稀释比)为3:1，磷烷与硅烷的气体流量比(磷硅比)为2:98，压强为0.45pa，沉积时衬底的温度为205℃。
在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在45:1，腔体压强保持为0.38Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.23W/cm2，采用磁控溅射法在p型掺杂层5上沉积第一透明导电层6，此步骤沉积透明导电层，不使用掩模。
在上述硅片的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的溅射条件在n型掺杂层3上沉积第二透明导电层7。此步骤沉积透明导电层7，使用掩模，可以避免上下透明导电层6和7连接造成的电池短路。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
对比例1
本对比例制备的电池结构如图1所示。
以与实施例1相同的工艺参数在单晶硅片(n型)1的一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3；采用化学气相沉积法在单晶硅片1的另一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5。
使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在n型掺杂层3上沉积第一透明导电层6。
在上述结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的磁控溅射条件在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
对比例2
本对比例制备的电池结构如图2所示。
以与实施例1相同的工艺参数在单晶硅片(n型)1的一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5；采用化学气相沉积法在单晶硅片1的另一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3。
使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。
在上述结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的磁控溅射条件在n型掺杂层3上沉积第一透明导电层6。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
对比例3
本对比例制备的电池结构如图1所示。
以与实施例1相同的工艺参数在单晶硅(p型)片1的一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3；采用化学气相沉积法在单晶硅片1的另一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5。
使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在n型掺杂层3上沉积第一透明导电层6。
在上述结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的磁控溅射条件在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
对比例4
本对比例制备的电池结构如图2所示。
以与实施例1相同的工艺参数在单晶硅片(p型)1的一表面上依次沉积第一本征钝化层2和n型掺杂层3；采用化学气相沉积法在单晶硅片1的另一表面上依次沉积第二本征钝化层4和p型掺杂层5。
使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，在室温条件下通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在55:1，腔体压强保持为0.35Pa，打开溅射电源，电源功率密度为2.3W/cm2，采用磁控溅射法在n型掺杂层3上沉积第一透明导电层6。
在上述结构的另一面，使用铝合金掩模盖板遮盖硅片边缘，采用相同的磁控溅射条件在p型掺杂层5上沉积第二透明导电层7。
在电池上下两个表面采用丝网印刷工艺，印刷银电极8和8’。
采用激光切片，将电池的侧面去除0.1mm，其中激光的波长为800nm，功率为20W。
对实施例1-6和对比例1-4的电池进行性能测试，测试条件如下：AM1.5、1000W/m2、25℃。测试结果根据对比例1进行归一化处理，即分别以对比例1中的各项参数为100％，计算其他实例中各参数得出的结果。测试结果如表1。
表1：本申请实施例1-6与对比例1-4的电池结果对比。
由于n型硅片和p型硅片本身会导致电池效率的差距。因此，本发明中仅对比相同硅衬底的电池之间的差异。
对于n型硅衬底的电池：由表1的数据可以看出实施例1、实施例3和实施例4的电池效率均比对比例1和对比例2的各项参数高，三种实施例在n型单晶硅电池上均取得了有益的效果。
对于p型硅衬底的电池：由表1的数据可以看出实施例2、实施例5和实施例6的电池效率均比对比例3和对比例4的各项参数高，三种实施例在p型单晶硅电池上均取得了有益的效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种异质结太阳能电池，包括依次层叠的第一透明导电层、第一掺杂层、第一本征钝化层、单晶硅片、第二本征钝化层、第二掺杂层、第二透明导电层，其特征在于，所述第一透明导电层进一步覆盖层叠的所述第一掺杂层、所述第一本征钝化层和所述单晶硅片的侧面；
其中，所述单晶硅片为n型时，所述第一掺杂层为n型掺杂层；所述单晶硅片为p型时，所述第一掺杂层为p型掺杂层。
2.一种异质结太阳能电池，包括依次层叠的第一透明导电层、第一掺杂层、第一本征钝化层、单晶硅片、第二本征钝化层、第二掺杂层、第二透明导电层，其特征在于，所述第一透明导电层、所述第一掺杂层、所述第一本征钝化层进一步覆盖所述单晶硅片的侧面。
3.根据权利要求1或2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层导电类型相反，为n型掺杂层或p型掺杂层。
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n型掺杂层为磷掺杂的非晶硅或微晶硅层；和/或所述p型掺杂层为硼掺杂的非晶硅或微晶硅层。
5.根据权利要求1或2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材料包括ITO、AZO或BZO中的至少一种。
6.根据权利要求1或2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/或所述第二透明导电层的厚度为60-120nm。
7.根据权利要求1或2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括银电极和/或铝电极。
8.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述单晶硅片为n型单晶硅片或p型单晶硅片。
9.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S11，在单晶硅片第一表面上，依次形成第一本征钝化层和第一掺杂层；在所述单晶硅片第二表面依次形成第二本征钝化层和第二掺杂层；
S12，形成第一透明导电层，使第一导电层覆盖所述第一掺杂层，且延伸至所述单晶硅片的侧面；
S13，仅在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层；
其中，所述单晶硅片为n型时，所述第一掺杂层为n型掺杂层；所述单晶硅片为p型时，所述第一掺杂层为p型掺杂层。
10.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S21，在单晶硅片第二表面上，形成第二本征钝化层和第二掺杂层；
S22，在所述单晶硅片的第一表面依次形成第一本征钝化层、第一掺杂层和第一透明导电层，且所述第一本征钝化层、所述第一掺杂层和所述第一透明导电层延伸至所述单晶硅片的侧面；
S23，仅在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层导电类型相反，为n型掺杂层或p型掺杂层。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述S11步骤之后还包括切片步骤，将所述S11步骤得到的层叠结构的侧面进行切片。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述S21步骤之后还包括切片步骤，将所述S21步骤得到的层叠结构的侧面进行切片。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述切片步骤包括机械切片或激光切片。
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