CN110718595A - 基于溶液法制备的氧化物-金属复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池 - Google Patents

基于溶液法制备的氧化物-金属复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池 Download PDF

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Abstract

本专利公开了一种复合电子传输层的制备方法，这种电子传输层材料由氧化物层和金属层构成，氧化物层采用的是金属氧化物，可以是溶液法制备的氧化锡、氧化锌或氧化钛，金属层采用的是金属镁。该复合电子传输层可用于作为晶硅太阳电池的电子传输层，它具有制备方法简便、低成本、可批量生产等优点。本专利还公开了一种具有所述复合电子传输层的晶硅太阳电池，该电池具有成本较低且高效的优点。

Description

基于溶液法制备的氧化物-金属复合电子传输层及包括其的 晶硅太阳电池
技术领域
本发明涉及一种基于溶液法制备的金属氧化物和金属镁的复合膜层用于晶硅太阳电池的电子传输层的制作方法，属于光伏和半导体器件制造技术领域。
背景技术
光电转换效率的提高和成本的降低是光伏产业能够大规模发展的关键因素。晶硅太阳电池是目前光伏产业的主体。选择性发射极(selective emitter,SE)或局部背场(local back surface field,LBSF)等先进的结构方案是提高晶硅太阳电池光生载流子收集效率的有效方法。目前，基于这些先进的电池结构，晶硅太阳电池能够获得>23％的转换效率。然而，这些先进结构的实现过程都需要成本密集的工艺，不利于太阳电池的大规模商业化。
另一种能够提高硅太阳电池效率的方案是，采用合适的材料来形成载流子选择性接触(carrier selective contacts,CSCs)。这种接触能够只提取一种(电子或空穴)载流子，从而降低载流子的复合，实现光生载流子的有效收集。例如，在n型硅衬底上分别沉积本征非晶硅(a-Si:H)和掺杂非晶硅，在实现有效钝化的基础上，可实现载流子的高效选择性输运。目前，基于n型晶硅的选择性异质结接触和背接触电极相结合的太阳电池效率已经超过26％。
但非晶硅/晶硅异质结太阳电池中的掺杂非晶硅薄膜会带来额外的光吸收和载流子复合损失，不利于进一步提高电池效率，而其复杂的气相掺杂工艺也不利于电池制备成本的降低。相比于硅异质结太阳电池中常用的非晶硅薄膜，金属氧化物薄膜具有更高的透过率，作为窗口层可以获得更高的短路电流；另外氧化物的种类较多，有不同功函数的材料可供选择，以建立合适的能带结构，实现载流子的高效选择性收集；而且金属氧化物的制备方法比较灵活，有利于降低工艺成本。因此，用氧化物半导体代替掺杂非晶硅作为发射极和背场层的新型硅异质结太阳电池越来越受到关注。目前，基于金属氧化物作为晶硅太阳电池的背场和发射极的研究工作已经取得了很大的进展，如采用易于制备的高功函数金属氧化物,如MoOx，WOx和V2O5等，用作n型c-Si太阳电池的空穴选择性传输层(HSL)，以取代p型a-Si：H发射极；用功函数较低的宽带隙材料，如TiOx、MgOx、氧化锌(BZO)等，作为电子选择性传输层(ESL)来代替n型a-Si：H等。
目前所报道的实验研究中，主要是利用原子层沉积(ALD)，磁控溅射(MR)和热蒸发等技术来沉积氧化锌(ZnO)等金属氧化物薄膜，作为硅异质结太阳电池的载流子选择接触层。这些方法都涉及了比较复杂的真空设备和技术，限制了其成本的有效降低。如果采用溶液法进行制备，会大大简化步骤、降低成本。另外，我们在研究中发现，在采用金属氧化物作为载流子选择接触层时，金属电极接触对载流子的选择性传输具有重要影响。我们提出采用溶液法制备氧化锡(SnOx)、氧化锌(ZnOx)或氧化钛(TiOx)薄膜，并将其与低功函数的金属镁一起组成复合膜，用做晶硅太阳电池的电子传输层，并制备了新型硅异质结太阳电池。通过优化制备工艺，使得硅异质结太阳电池的光电转换效率，尤其是开路电压，相比参考电池，有了很大的提高。
发明内容
本发明提出了一种基于溶液法制备的金属氧化物和金属镁的复合薄膜结构和该复合薄膜的制备方法，以用作硅太阳电池的电子传输层，目的是为了降低硅太阳电池的制备成本、提高性能。本发明包含了基于溶液法制备的三种金属氧化物薄膜与金属镁薄膜组成的三种复合电子传输层，三种氧化物薄膜分别为氧化锡(SnOx)薄膜、氧化锌(ZnOx)薄膜和氧化钛(TiOx)薄膜。采用本制备方法制备的复合电子传输层薄膜在保持有效的载流子传输和收集的基础上，具有制备过程简单、成本低廉等特点，便于大规模生产。
本专利还提供了包括该复合电子传输层的新型晶硅异质结太阳电池的制备方法。
本专利中，复合电子传输层中的用溶液法制备的金属氧化物薄膜可以是氧化锡、氧化锌或氧化钛。
当所述的复合电子传输层中的氧化物层采用的材料为氧化锡时，该复合电子传输层的制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锡溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锡溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，生成氧化锡电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化锡表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为去离子水，溶质为氧化锡胶体，浓度为2％wt，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化锡溶胶溶液。
制备氧化锡溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为150摄氏度，时间为30分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化锡薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
当所述复合电子传输层中的氧化物层采用的材料为氧化锌时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锌溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锌溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，生成氧化锌电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化锌表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为丁醇，溶质为氧化锌胶体，浓度为0.3mg/ml，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化锌溶胶溶液。
制备氧化锌溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为100摄氏度，时间为20分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化锌薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
当所述复合电子传输层中氧化物层采用的材料为氧化钛时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化钛溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化钛溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，生成氧化钛电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化钛表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为无水乙醇，溶质为氧化钛胶体，浓度为0.15％wt，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化钛溶胶溶液。
制备氧化钛溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为100摄氏度，时间为20分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化钛薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
本专利中，一种包括该复合电子传输层的晶硅太阳电池的具体结构需要包括以下几个部分，依次是：阳极、发射极、n型单晶硅衬底、背表面钝化层、复合电子传输层和阴极；其中的复合电子传输层是根据本专利形成。
其中，晶体硅电池的衬底为表面抛光的或具有陷光结构的n型单晶硅。
其中，本专利所述背表面钝化层可以为本征非晶硅、氧化硅或金属氧化物，也可以不在单晶硅衬底的背面制备钝化层，直接制备电子传输层。
本发明通过在室温、常压、大气环境下使用溶液法制备的氧化物和金属镁组合而成的复合薄膜，可用于晶硅太阳电池的电子传输层，它具有简便、低成本、可批量生产等优点。另外，具有所述电子传输层的晶硅太阳电池，具有成本较低且高效的优点。
附图说明
图1是本发明方法制备的以溶液法制备的金属氧化物和金属镁组成的复合膜层作为电子传输层的硅异质结太阳电池的结构示意图。
图2是在具有金字塔织构的硅片上，使用溶液法制备的氧化锡薄膜的截面SEM照片，截面平行于硅片法线方向。
图3是按照实施例一至三所述步骤制备的三个硅异质结太阳电池的光电流-电压特性曲线。
图1中，1是阳极，2是ITO薄膜，3是p型非晶硅薄膜，4是本征非晶硅薄膜，5是n型单晶硅衬底，6是背表面钝化层，7是溶液法制备的复合电子传输层中的金属氧化物层，8是复合电子传输层中的金属镁层，9是阴极。
图2中，金字塔表面颜色较浅的部分是SnO2层，图中可看到氧化锡能够完全覆盖在晶体硅表面。
图3中，1、2和3分别是按照实施例一、实施例二和实施例三所述步骤制备的太阳电池的电流-电压特性曲线。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更清楚地理解本发明的用溶液法制备的氧化物和金属镁组成的复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池，下面通过具体实施方式详细描述其技术方案。
本专利提供用溶液法制备的复合电子传输层，该复合电子传输层的氧化物部分可在室温、常压、大气环境下使用溶液法制备，氧化物和金属镁构成的复合膜层可用作单晶硅衬底的高效太阳电池的电子传输层。
本专利还提供一种包括该复合电子传输层的晶硅太阳电池。
本专利中应用于晶硅太阳电池的、复合电子传输层中的氧化物层所采用的材料为金属氧化物，所述金属氧化物可以是氧化锡、氧化锌或氧化钛任意一种，金属层为金属镁。
当所述复合电子传输层中的氧化物层采用的材料为氧化锡时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锡溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锡溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，形成氧化锡电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化锡表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为去离子水，溶质为氧化锡胶体，浓度为2％wt，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化锡溶胶溶液。
制备氧化锡溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。本专利的实施例中制备氧化锡溶胶薄膜的方法是旋涂法。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为150摄氏度，时间为30分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化锡薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
当所述复合电子传输层中氧化物层采用的材料为氧化锌时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锌溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锌溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，生成氧化锌电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化锌表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为丁醇，溶质为氧化锌胶体，浓度为0.3mg/ml，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化锡溶胶溶液。
制备氧化锌溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。
本专利的实施例中制备氧化锌溶胶薄膜的方法是旋涂法。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为100摄氏度，时间为20分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化锌薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
当所述复合电子传输层中氧化物层采用的材料为氧化钛时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化钛溶胶溶液；
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化钛溶胶薄膜；
第三，退火蒸发溶剂，生成氧化钛电子传输层；
第四，通过热蒸发装置，在氧化钛表面沉积一层金属镁。
优选地，其溶剂为无水乙醇，溶质为氧化钛胶体，浓度为0.15％wt，将溶液在室温下搅拌均匀后，使用孔径为0.45μm的滤头过滤后即得到氧化锡溶胶溶液。
制备氧化钛溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等。本专利的实施例中制备氧化钛溶胶薄膜的方法是旋涂法。
优选地，退火蒸发溶剂的退火温度为100摄氏度，时间为20分钟。
优选地，通过热蒸发装置在获得的氧化钛薄膜表面沉积一层约为60nm的金属镁。
本专利的一种包括该复合电子传输层的晶硅太阳电池具体结构需要包括以下几个部分，依次是：阳极、发射极、n型单晶硅衬底、背表面钝化层、复合电子传输层和阴极；其结构可以参考但不限于图1；其中的复合电子传输层(可参考图1中7和8)是根据本专利形成。
本专利中，阳极可采用功函数较大的金属、合金、导电性氧化物或其混合物；其中，为了保证太阳电池一定的受光面积和适当的电阻，阳极如果采用的是不透明的材料，则需要制作成栅线形状，其面积不宜过大或过小，一般为电池总面积的10％至30％，并较均匀地分布在整个电池上，从而更好地收集电池正表面的载流子。本专利的实施例中，使用的是栅线银电极(可参考图1中1)。
本专利中，发射极可以采用p型半导体或可以作为空穴传输层的有机材料。本专利实施例中使用的均为p型非晶硅(可参考图1中3)；其中，p型非晶硅和阳极之间需要制备ITO薄膜(可参考图1中2)，用于收集载流子，p型非晶硅和晶硅衬底之间需要制备本征非晶硅薄膜(可参考图1中4)，用于钝化晶体硅衬底表面。
其中晶体硅电池的衬底可以采用表面抛光的或具有陷光结构的n型单晶硅，本专利的实施例中使用的单晶硅衬底均是表面具有金字塔织构的n型直拉单晶硅硅片(可参考图1中5)。
其中，本专利所述背表面钝化层可以采用本征非晶硅(可参考图1中6)或氧化硅(可参考图1中6)。
其中，本专利所述电子传输层可以采用由氧化物和金属镁组成的复合电子传输层(可参考图1中7和8)。
本专利所述阴极可以为金属、合金、导电性氧化物或其混合物。本专利实施例中，使用的是铝薄膜电极(可参考图1中9)。
以下列举具体实施例以对本专利进行说明：
以下实施例用于说明本专利，但不用来限制本专利的范围。在不背离本专利精神和实质的情况下，对本专利的方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利的保护范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例一
参见图1所示，用溶液法制备的复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤:
(1)选取大小为1乘以1平方厘米的n型掺杂、<100>晶向、电阻率1～7Ω·cm、厚度约为190μm的直拉单晶硅片。去除其损伤层，并用湿法腐蚀方法，在硅片表面形成金字塔阵列，选取一面作为正面，另一面为背面。如图1中5所示。
(2)使用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)，在样品正面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中4所示。
(3)使用PECVD方法，在样品正面沉积10nm的p型非晶硅薄膜，如图1中3所示。
(4)在样品正面的p型非晶硅薄膜上覆盖80nm的氧化铟锡薄膜，如图1中2所示。
(5)使用PECVD方法，在样品背面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中6所示。
(6)用UV-O3(紫外臭氧)处理样品背表面8分钟，样品与光源的距离为4cm。使样品表面足够亲水。
(7)将1ml的浓度为20％wt的氧化锡溶胶加入9ml去离子水中，并在室温下以900转/分钟，搅拌30分钟后，使用0.45μm的滤头过滤得到氧化锡溶胶溶液。
(8)把步骤(6)得到的样品背面向上，置于匀胶机转头上，用移液枪抽取2微升步骤(7)得到的溶液，滴在样品背面的中心，使溶液在高速转动下均匀覆盖在样品背面，最高转速为7000转/分钟，时间为30秒。
(9)将步骤(8)得到的样品在150摄氏度、大气环境下退火半小时，形成氧化锡电子传输层，如图1中7所示。
(10)在样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为60纳米的金属镁薄膜，如图1中8所示。
(11)在步骤(10)所得到的样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为100纳米的金属铝薄膜，如图1中9所示。
(12)使用交叉指状结构掩模板遮住样品正面，将样品放入热蒸发设备的腔体内，在样品正面沉积一层厚度为100纳米的交叉指状结构金属银栅线薄膜，如图1中1所示。
该方法得到的太阳电池的光照下的电流-电压特性曲线如图3中1所示，其中Voc＝685mV，Jsc＝37.43mA/cm2，FF＝71.57％，Eff＝18.35％。
实施例二
参见图1所示，用溶液法制备的复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤:
(1)选取大小为1乘以1平方厘米的n型掺杂、<100>晶向、电阻率1～7Ω·cm、厚度约为190μm的直拉单晶硅片。去除其损伤层，并用湿法腐蚀方法，在硅片表面形成金字塔阵列，选取一面作为正面另一面为背面。如图1中5所示。
(2)使用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)，在样品正面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中4所示。
(3)使用PECVD方法，在样品正面沉积10nm的p型非晶硅薄膜，如图1中3所示。
(4)在样品正面的p型非晶硅薄膜上覆盖80nm的氧化铟锡薄膜，如图1中2所示。
(5)使用PECVD方法，在样品背面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中6所示。
(6)用UV-O3处理样品背表面4分钟，样品与光源的距离为4cm。使样品表面足够亲水。
(7)将1ml的浓度为6mg/ml的氧化锌溶胶加入19ml丁醇中，并在室温下以900转/分钟，搅拌30分钟后，使用0.45μm的滤头过滤得到氧化锌溶胶溶液。
(8)把步骤(6)得到的样品背面向上，置于匀胶机转头上，用移液枪抽取2微升步骤(7)得到的溶液，滴在样品背面的中心，使溶液在高速转动下均匀覆盖在样品背面，最高转速为7000转/分钟，时间为30秒。
(9)将步骤(8)得到的样品在100摄氏度、大气环境下退火20分钟，形成氧化锌电子传输层，如图1中7所示。
(10)在样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为60纳米的金属镁薄膜，如图1中8所示。
(11)在步骤(10)所得到的样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为100纳米的金属铝薄膜，如图1中9所示。
(12)使用交叉指状结构掩模板遮住样品正面，将样品放入热蒸发设备的腔体内，在样品正面沉积一层厚度为100纳米的交叉指状结构金属银栅线薄膜，如图1中1所示。
该方法得到的太阳电池的光照下的电流-电压特性曲线如图3中2所示，其中Voc＝685mV，Jsc＝37.41mA/cm2，FF＝71.37％，Eff＝18.29％。
实施例三
参见图1所示，用溶液法制备的复合电子传输层及包括其的晶硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤:
(1)选取大小为1乘以1平方厘米的n型掺杂、<100>晶向、电阻率1～7Ω·cm、厚度为190μm的直拉单晶硅片。去除其损伤层，并用湿法腐蚀方法，在硅片表面形成金字塔阵列，选取一面作为正面另一面为背面。如图1中5所示。
(2)使用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)，在样品正面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中4所示。
(3)使用PECVD方法，在样品正面沉积10nm的p型非晶硅薄膜，如图1中3所示。
(4)在样品正面的p型非晶硅薄膜上覆盖80nm的氧化铟锡薄膜，如图1中2所示。
(5)使用PECVD方法，在样品背面沉积7nm的本征非晶硅薄膜，如图1中6所示。
(6)用UV-O3处理样品背表面6分钟，样品与光源的距离为4cm。使样品表面足够亲水。
(7)将1ml的浓度为1.2％wt的氧化钛溶胶加入7ml无水乙醇中，并在室温下以900转/分钟，搅拌30分钟后，使用0.45μm的滤头过滤得到氧化钛溶胶溶液。
(8)把步骤(6)得到的样品背面向上，置于匀胶机转头上，用移液枪抽取2微升步骤(7)得到的溶液，滴在样品背面的中心，使溶液在高速转动下均匀覆盖在样品背面，最高转速为7000转/分钟，时间为30秒。
(9)将步骤(8)得到的样品在100摄氏度、大气环境下退火20分钟，形成氧化钛电子传输层，如图1中7所示。
(10)在样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为60纳米的金属镁薄膜，如图1中8所示。
(11)在步骤(10)所得到的样品背面采用热蒸发方法沉积一层厚度为100纳米的金属铝薄膜，如图1中9所示。
(12)使用交叉指状结构掩模板遮住样品正面，将样品放入热蒸发设备的腔体内，在样品正面沉积一层厚度为100纳米的交叉指状结构金属银栅线薄膜，如图1中1所示。
该方法得到的太阳电池的光照下的电流-电压特性曲线如图3中3所示，其中Voc＝685mV，Jsc＝37.53mA/cm2，FF＝71.65％，Eff＝18.42％。

Claims (5)

1.本发明提供一种由金属氧化物和金属组成的复合电子传输层。其特征在于，所述复合电子传输层中的氧化物层的主要成分是氧化锡、氧化锌和氧化钛这三者中的任意一种，金属层为金属镁。所述电子传输层是应用于晶硅太阳电池上的、由金属氧化物层和金属镁层协同作用的复合载流子传输层。
2.根据权利要求1中所述的复合电子传输层，其特征在于，当所述复合电子传输层中的氧化物层采用的材料为氧化锡时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锡溶胶溶液。其溶剂为去离子水，溶质为氧化锡胶体，浓度为0.5-10％wt，)混合均匀后，得到氧化锡溶胶溶液。
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锡溶胶薄膜。制备氧化锡溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等，本专利可用上述任一种方法制备氧化锡溶胶薄膜。
第三，退火蒸发溶剂，形成氧化锡电子传输层薄膜。大气气氛中，在100-200摄氏度下，对覆盖有氧化锡溶胶薄膜的单晶硅样品退火10-50分钟，使溶剂蒸发，形成氧化锡电子传输层薄膜。
第四，通过热蒸发装置，在获得的氧化锡薄膜表面沉积一层厚度为10-100nm的金属镁。
3.根据权利要求1所述的复合载流子传输层，其特征在于，当所述复合载流子传输层中氧化物层采用的材料为氧化锌时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化锌溶胶溶液。其溶剂为丁醇，溶质为氧化锌胶体，浓度为0.1-3mg/ml，混合均匀后，得到氧化锌溶胶溶液。
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化锌溶胶薄膜。制备氧化锌溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等，本专利可用上述任一种方法制备氧化锌溶胶薄膜。
第三，退火蒸发溶剂，形成氧化锌电子传输层。在大气气氛中，在100-200摄氏度下，对覆盖有氧化锌溶胶薄膜的单晶硅样品，退火10-50分钟，使溶剂蒸发，形成氧化锌电子传输层薄膜。
第四，通过热蒸发装置，在获得的氧化锌薄膜表面沉积一层厚度为20-100nm的金属镁。
4.根据权利要求1所述的复合载流子传输层，其特征在于，当所述复合载流子传输层中氧化物层采用的材料为氧化钛时，其制备方法包括如下步骤：
第一，配置氧化钛溶胶溶液。其溶剂为乙醇，溶质为氧化钛胶体，浓度为0.05-1.2％wt，混合均匀后，得到氧化钛溶胶溶液。
第二，在覆盖钝化层的单晶硅衬底的背面制备氧化钛溶胶薄膜。制备氧化钛溶胶薄膜的方法有旋涂法、喷涂法、刮涂法和喷雾热解法等，本专利可用上述任一种方法制备氧化钛溶胶薄膜。
第三，退火蒸发溶剂，形成氧化钛电子传输层。在大气气氛中，在100-200摄氏度下，对覆盖有氧化钛溶胶薄膜的单晶硅样品，退火10-50分钟，使溶剂蒸发，形成氧化钛电子传输层薄膜。
第四，通过热蒸发装置，在获得的氧化钛薄膜表面沉积一层厚度为20-100nm的金属镁。
5.本发明提供一种以权利要求1所述的复合电子传输层作为电子传输层的新型硅异质结太阳电池。其特征在于，使用了权利要求2至4中的任意一项制造的复合电子传输层。晶硅太阳电池具体结构需要包括以下几个部分，从上至下依次是：阳极、发射极、n型单晶硅衬底、背表面钝化层、复合电子传输层和阴极；其中复合电子传输层是根据权利要求2至4中的任意一项形成的。所述晶体硅电池的衬底为表面抛光的或具有陷光结构的n型单晶硅。
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