CN111370504A - 一种无主栅硅异质结shj太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池及其制备方法，包括依次设置在单晶硅衬底一侧的第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅叠层、第一TCO(Transparent Conductive Oxide：透明导电氧化物)薄膜层以及栅线电极，依次设置在单晶硅衬底另一侧的第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅叠层、第二TCO薄膜层以及另一栅线电极，所述的栅线电极均为细栅线电极，栅线电极宽度以及栅线电极间距L均通过总功率损失公式计算得到。通过总功率损失公式来计算电极栅线电极间距和栅线电极宽度，来精准调节细栅线宽度和TCO薄膜层电阻，从而降低银浆的使用量与遮挡面积，获得高的光电转换效率和高的双面率。

Description

一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体光电转换领域，具体涉及一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池是一种光电转换半导体器件，通常是由一种或者两种以上具有吸收太阳光并且转化成电的半导体材料结合在一起形成同质结(homo junction)或者异质结(hetero junction)的二极管结构。半导体材料吸收环境的太阳光产生电子和空穴的载流子，通常称为光生载流子，经过二极管的内建电场分离后电子和空穴分别集聚到n型和p型半导体区形成电势。为了有效地把电子和空穴输送到外部电路，通常在前表面(第一受光面)和后表面(第二受光面)制作金属电极，金属电极与半导体材料形成良好的电学接触，把光生载流子有效地输送到外部电路。
由于太阳能电池中载流子寿命很短、扩散长度(diffusion length)很有限，为了有效地收集光生载流子，金属电极的间距尽量小，密度尽量高。然而，如果金属电极的密度高，会遮挡太阳光，影响太阳能电池对光的有效吸收。为了解决载流子收集和光遮挡的矛盾，通常对金属电极的结构和工艺进行优化，使两者的功能达到平衡，例如，在第一受光面形成宽度较细数量较少的细栅线和宽度较粗的主栅线，细栅线收集分布在电池表面收集载流子，主栅线把细栅线收集的电流汇集、传输到外部电路。目前太阳能电池大多采用这种细栅线和主栅线结合的金属电极结构，有的太阳能电池在背面全覆盖地形成金属电极，这样可以更有效地收集载流子，减少载流子传输的电阻损失。为了兼顾载流子收集和传输损失以及金属电极形成的光遮挡，通常把细栅线和主栅线做得尽量细，细栅线达到40μm，甚至30μm以下，主栅线的宽度由以往的1.5毫米逐步下降到1毫米，0.8毫米，甚至更小。也有的太阳能电池把主栅线做成不连续的结构，即在与细栅线交叉的地方制作宽度和面积较大的接触点，把其余部分的宽度降低，这样既兼顾了主栅线与外部电极的连接，也降低了主栅线对太阳光的遮挡，获得较高的光电转换效率。但是，目前金属电极的结构仍然存在缺陷，第一受光面金属电极形成的遮挡占正面全面积的5％以上，第二受光面的金属电极占背面全面积的7％以上甚至全覆盖，导致太阳能电池产生的电流和光电转换效率难以进一步提高，必须设计并制作更精细的金属电极结构。
硅异质结SHJ太阳能电池中金属电极所产生的问题更加严重。SHJ电池以n型单晶硅片为衬底，在第一受光面上分别制作本征非晶硅薄膜、n型掺杂非晶硅薄膜、金属氧化物透明导电薄膜叠层、金属电极，第二受光面分别制作本征非晶硅薄膜、p型掺杂非晶硅薄膜、金属氧化物透明导电薄膜叠层、金属电极，第一受光面和第二受光面的金属电极都由细栅线和主栅线构成。由于非晶硅薄膜热稳定性差，当热处理温度高于200度时非晶硅薄膜中的氢原子发生解离导致结构发生变化甚至产生相变，形成微晶硅或者具有晶体结构的硅薄膜，破坏硅片表面钝化结构，引起太阳能电池的开路电压以及转换效率下降。因此，硅异质结太阳能电池一般采用树脂型低温固化银浆或者电镀铜作为金属电极，干燥和固化温度控制在250度以下，固化后的金属电阻率在4x10-6至1x10-5Ω·cm之间，高于常规晶体硅太阳能电池金属电极的电阻率(3x10-6Ω·cm以下)。为了使SHJ电池的金属电极的电阻达到常规晶体硅电池相同的电阻值，必须提高金属电极的高度或者宽度，导致单片电池的银浆使用量增加，5BB结构M2尺寸
Figure BDA0002409016980000021
SHJ电池的单片银浆使用量一般在300mg以上，远远高于同样结构常规晶体硅太阳能电池的银浆使用量(小于100mg)，导致SHJ电池的成本偏高。另外，树脂型低温浆料的印刷性较差，印刷的细栅线金属电极宽度在30至80μm之间，大于同等条件下常规晶体硅太阳能电池的细栅线宽度，对太阳光的入射形成遮挡，降低SHJ电池的电流密度，阻碍SHJ电池进一步提高光电转换效率。
最近，SHJ电池开始采用多主栅(Multi-busbar)电池和组件技术，即在主栅线上设置多个面积较大的焊点，焊点以外的连接线设计成与细栅线接近的细线，这种方式虽然可以降低银耗量以及主栅线对受光面的遮挡，但是，银浆耗量仍然很高，单片M2尺寸SHJ电池的银浆消耗量在150mg以上，仍然高于常规晶体硅太阳能电池，同时大面积的栅线增加了遮光面积，需要对金属电极的结构和工艺进一步改进，降低高银耗量所带来的高成本以及光遮挡所产生的效率损失。
发明内容
本发明的目的在于：针对硅异质结SHJ太阳能电池中低温银浆的使用量大以及印刷性差造成对入射光遮挡面积大的问题，本发明提出一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，包括依次设置在单晶硅衬底一侧的第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅叠层、第一TCO薄膜层以及栅线电极，依次设置在单晶硅衬底另一侧的第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅叠层、第二TCO薄膜层以及另一栅线电极，所述的栅线电极均为细栅线电极，栅线电极宽度以及栅线电极间距L均通过总功率损失公式计算得到。
在太阳能电池表面制作具有高导电特性的透明导电金属氧化物(TCO)薄膜，同时兼顾高的光学透过性，利用透明导电氧化物薄膜良好的导电特性，增加载流子的横向传输特性，分担金属电极电流收集功能，在第一和第二受光面分别制作精细的栅线电极结构，收集TCO薄膜传输的光生载流子，通过组件的金属栅线传输到外部电路形成电力输出，减少金属栅线电极的面积和数量；同时使金属栅线电极线对光的遮挡降低到最小程度，提高受光面的有效光照面积，第一受光面的遮挡占有效受光面积的3％以下，对第二受光面的遮挡面积占有效面积的5％以下，第二受光面的光电转换效率相对于第一受光面的转换效率比例，即双面率达到90％以上，可以大幅度提高SHJ电池的发电输出功率。优选的，所述的细栅线电极包括平行细栅线电极、间断式细栅线电极以及结点细栅线电极，所述的结点细栅线电极的结点直径小于200μm，结点细栅线电极的结点的形状为圆形、方形、长方形中的一种或者多种组合。
优选的，细栅线电极宽度为10-80μm，相邻的栅线电极间距L为0.5-2.5mm。
优选的，所述的栅线电极主要成分为金属银、银包铜或铜，银栅线电极中银的重量含量在50-95％之间。
优选的，所述的第一TCO薄膜层以及第二TCO薄膜层与相应的栅线电极的比接触电阻率小于2×10-4Ω·cm2。
优选的，所述的第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层的厚度分别为4-10nm；N型掺杂非晶硅叠层和P型掺杂非晶硅叠层的厚度为厚度分别为5-20nm；第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的厚度分别为50-120nm。
基于权利要求1～6任一项所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，包括一下步骤：
(1)以n型单晶硅作为衬底，利用碱溶液的各向异性腐蚀功能进行制绒，制作具有减反射功能的表面金字塔结构，经过SC1和SC2进行清洗，腐蚀去掉表面氧化层，得到清洁的表面；
(2)利用PECVD(PECVD为等离子体增强化学气相沉积缩写)或Cat-CVD(Cat-CVD为热丝催化化学气相沉积的缩写)在n型单晶硅衬底的一面制作第一本征非晶硅N型掺杂非晶硅叠层，在衬底的第二面制作第二本征非晶硅和P型掺杂非晶硅叠层，第一、第二本征非晶硅层的厚度分别为4-10nm，N型和P型掺杂非晶硅叠层的厚度分别为5-20nm；
(3)分别在N型和P型掺杂非晶硅叠层分别沉积第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层，第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电子浓度在5x1019cm-3至5x1020cm-3之间，电阻率在1x10-4至8x10-4Ω·cm之间，迁移率大于30cm2/Vs，在400-1100nm波长范围的光学透过率大于88％；
(4)根据第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电阻、栅线电极的电阻、栅线电极与TCO薄膜层接触电阻、栅线电极遮光带来的功率损失来设计金属栅线电极带来的总功率损失公式，之后通过总功率损失公式来计算电极栅线电极间距和栅线电极宽度，得出栅线电极宽度为10-80μm，栅线电极间距0.5-2.5mm；
(5)制作金属栅线电极，即得到无主栅的异质结SHJ太阳能电池。
进一步的第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电阻、栅线电极的电阻、栅线电极与TCO薄膜层接触电阻、栅线电极遮光带来的功率损失来设计金属栅线电极带来的总功率损失公式，计算电极间距和电极宽度，具体计算过程如下：
透明导电薄膜第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电阻带来的功率损失为：
Figure BDA0002409016980000041
其中Re为TCO的方块电阻、S为栅线电极间距、Jmp为电池最大功率点电流密度、Vmp为最大功率点电压。
栅线电极电阻带来的电学功率损失为：
Figure BDA0002409016980000042
其中ρm为金属栅线电极的体电阻率、Lfinger为栅线电极长度、Wfinger为栅线电极宽度、H为栅线电极高度。
金属栅线电极与TCO薄膜层电阻带来的电学功率损失为：
Figure BDA0002409016980000043
其中ρc为金属栅线电极与TCO薄膜层的接触电阻率。
金属栅线电极遮光带来的功率损失为：
Figure BDA0002409016980000044
其中Abusbar为主栅电极的遮挡面积、Afinger细栅线电极的遮挡面积、Aera为电池整体面积。
金属栅线电极带来的总功率损失为：
Ptotal＝Pe+Pgrids+Pcontact+Pshadow
通过调整细栅线电极的宽度、高度、栅线电极间距、主栅电极数量、栅线电阻率、接触电阻率、栅线数量、TCO材料的方块电阻等参数，对栅线电极设计进行数值模拟，使功率损失达到最小，从而确定第一受光面和第二受光面上栅线相关参数。从上述计算过程看出，高导电性TCO薄膜可以减小TCO电阻以及TCO与金属栅线电极的接触电阻，在相同功率损耗情况下，金属栅线可以更窄、间距更大。利用丝网印刷或者电镀的方法形成金属细栅线，金属栅线的宽度为10-80μm，间距为0.5-2.5mm，第一后光面和第二受光面都不设置主栅线，仅依靠细栅线收集光生载流子，细栅线与TCO薄膜之间形成良好的欧姆接触。借助于TCO的良好电导率以及与细栅线的良好接触，细栅线足以传导SHJ电池产生的光生载流子，不产生电流阻抗，这样保证单片电池的银耗量降低到最小，对第一受光面和第二受光面的遮挡比例也下降到最小，电池具有最高的双面率。
优选的，所述的步骤3中第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层沉积的方法为反应等离子体沉积、磁控溅射、电子束蒸发镀膜等薄膜沉积中的任意一种。
其中，磁控溅射技术是利用氩离子轰击靶材，使靶材表面原子、分子及原子/分子团簇飞向基本从而形成薄膜，通常真空镀膜腔室本底真空优于1x10-3Pa、溅射功率密度在1-10Kw/m、沉积气压为0.1-1.5Pa、基板温度为室温-250摄氏度、靶材/基板间距为5-25cm，工艺气体为氩气和氧气的混合气体，气体比例O2/Ar为0-10％，溅射电源可以是直流电源、射频电源、或者直流/射频耦合电源中一种或者多种。
反应性等离子体沉积是利用等离子体束加热靶材使靶材在真空腔升华后在基板上形成薄膜，通常等离子体束放电电流为140-200A、沉积气压为0.1-1.0Pa、基板温度为室温-250摄氏度、靶材/基板间距为50-80cm，工艺气体为氩气和氧气的混合气体，气体比例O2/Ar为0-50％。
优选的，步骤(5)中的制作金属栅线电极的方法为丝网印刷或电镀铜的方法。
优选的，所述的丝网印刷具体方法为采用树脂型低温固化银浆，在180度条件下干燥3-10分钟，紧接着在250度条件下固化10-40分钟。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
1)通过第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电导、栅线电极的电阻率、栅线电极与TCO薄膜层接触电阻、栅线电极遮光带来的功率损失来设计金属栅线电极带来的总功率损失公式，之后通过总功率损失公式来计算电极栅线电极间距和栅线电极宽度，来精准调节细栅线宽度和TCO薄膜层电阻，从而降低银浆的使用量与遮挡面积，获得高的光电转换效率和高的双面率；
2)无主栅硅异质结SHJ太阳能电池在高电导率TCO薄膜上制作细栅线电极收集太阳能电池产生的光生载流子，最大限度降低SHJ电池的银浆使用量，达到降低成本的目的，例如，M2标准尺寸的SHJ电池单片银浆耗量达到150mg以下，是同类5BB电池的一半以下甚至更低；同时，在正面采用无主栅电极结构减少主栅线对光的遮挡，提高SHJ电池的转换效率，在背面采用无主栅电池结构可以提高背面的转换效率，提高SHJ双面电池的双面率，双面率达到90％以上，提高背面对散射光和反射光的利用效率，最终达到提高SHJ电池发电量的效果，降低太阳能电池发电的综合成本，对推广普及太阳能光伏发电的实际利用具有重要意义。
附图说明
图1异质结SHJ太阳能电池的断面结构；
图2无主栅SHJ太阳能电池的平行细栅线电极结构；
图3无主栅SHJ太阳能电池的间断式细栅线电极结构；
图4无主栅SHJ太阳能电池的结点细栅线电极结构。
附图说明：1-栅线电极、2-第一TCO薄膜层、3-N型掺杂非晶硅叠层、4-第一本征非晶硅层、5-单晶硅、6-第二本征非晶硅、7-P型掺杂非晶硅叠层、8-第二TCO薄膜层、9-金属栅线电极。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例1
如图1～4所示，一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，包括依次设置在单晶硅衬底一侧的第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅叠层、第一TCO薄膜层以及栅线电极，依次设置在单晶硅衬底另一侧的第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅叠层、第二TCO薄膜层以及另一栅线电极，所述的栅线电极均为细栅线电极，栅线电极宽度以及栅线电极间距L均通过总功率损失公式计算得到。
所述的细栅线电极包括平行细栅线电极、间断式细栅线电极以及结点细栅线电极，所述的结点细栅线电极的结点直径小于200μm，结点细栅线电极的结点的形状为圆形、方形、长方形中的一种或者多种组合。细栅线电极宽度为10-80μm，相邻的栅线电极间距L为0.5-2.5mm。所述的栅线电极主要成分为金属银和铜，银的重量含量在50-95％之间。
所述的第一TCO薄膜层以及第二TCO薄膜层与相应的栅线电极的比接触电阻率小于2×10-4Ω·cm2。
所述的第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层的厚度分别为4-10nm；N型掺杂非晶硅叠层和P型掺杂非晶硅叠层的厚度为厚度分别为5-20nm；第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的厚度分别为50-120nm。
实施例2
一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，包括一下步骤：
(1)以n型单晶硅作为衬底，利用KOH碱溶液的各向异性腐蚀功能进行制绒，制作具有减反射功能的表面金字塔结构，金字塔的平均底边尺寸为2-3μm，经过SC1和SC2进行清洗，利用HF水溶液腐蚀去掉表面氧化层，得到清洁的表面，然后传递到等离子体增强化学气相沉积(PECVD)进行非晶硅薄膜沉积；
(2)利用PECVD在n型单晶硅衬底的一面制作第一本征非晶硅N型掺杂非晶硅叠层，在衬底的第二面制作第二本征非晶硅和P型掺杂非晶硅叠层，第一、第二本征非晶硅层的厚度为4-10nm，N型和P型掺杂非晶硅叠层的厚度分别为5-20nm，然后传递到反应等离子体沉积(RPD)设备沉积第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层；
(3)利用RPD设备分别在第一受光面和第二受光面分别沉积第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层，TCO薄膜是该技术的关键要点之一，通过对设备和沉膜条件优化保证得到高品质TCO薄膜层，利用霍尔效应测试仪测量TCO薄膜层，其电子浓度在5x1019cm-3至5x1020cm-3之间，电阻率在1x10-4至8x10-4Ω·cm之间，迁移率大于30cm2/Vs；这样形成异质结SHJ太阳能电池的第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层，；利用分光光度计测量第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层在400-1100nm波长范围的光学透过率大于88％；
(4)根据第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电阻、栅线电极的电阻、栅线电极与TCO薄膜层接触电阻、栅线电极遮光带来的功率损失来设计金属栅线电极带来的总功率损失公式，之后通过总功率损失公式来计算电极栅线电极间距和栅线电极宽度，得出栅线电极宽度为10-80μm，栅线电极间距0.5-2.5mm；
(5)利用丝网印刷制作金属栅线电极，第一受光面和第二受光面的栅线电极结构及分布如图2～4所示，第一受光面和第二受光面的金属电极只有细栅线组成，网板的细栅线开口宽度为30μm，采用树脂型低温固化银浆，印刷后栅线平均宽度为65μm，在180度条件下干燥3-10分钟，紧接着在250度条件下固化10-40分钟，这样就完成了SHJ电池的基本制作；
用以上方法设计制作的异质结SHJ太阳能电池由于第一TCO薄膜层的导电性好，载流子迁移率高，利用细栅线就可以充分收集光照射所产生的载流子，电池转换效率达到24％以上，平均短路电流密度达到40mA/cm2以上，远远高于其他电极机构的SHJ电池。
由于第二受光面采用同样的无主栅结构，在同样条件下，第二受光面的转换效率也接近24％，第一和第二受光面的转换效率的比例，及双面率达到90％以上，高于其他电极结构的SHJ太阳能电池。
以上用RPD方法制作的高品质第一和第二TCO薄膜层保证了实现该发明的无主栅电池结构的优越性，利用磁控溅射，电子束蒸发镀膜等薄膜沉积方式也可获得同样的效果，关键是对设备和薄膜沉积条件进行优化，保证得到具有高品质的TCO薄膜。
以上介绍金属电极的制备方法采用了丝网印刷，电镀铜的方法可以达到更好的效果，可以进一步提高异质结SHJ太阳能电池的转换效率和双面率，研究结果证明，采用电镀铜金属电极技术可以提高转换效率0.3％以上，但是，考虑到原材料、工艺成本、工艺复杂性等问题，本文不专门介绍，无论采用哪种方法，要点是保证TCO薄膜层具有足够的电学和光学特性，这样才能实现该发明提出的无主栅结构的特点和性能，不再累述。
该专利重点对异质结SHJ太阳能电池的金属电极的基本结构以及太阳能电池的制备方法进行了规定，电极周围以及向外部输送电力的连接线、定位线，还有解决破损和方便制作组件的其他电极结构要点没有详细介绍，这些结构不是该发明技术的重点，可参考其他太阳能电池的结构和方法进行设计、制作。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，包括依次设置在单晶硅衬底一侧的第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅叠层、第一TCO薄膜层以及栅线电极，依次设置在单晶硅衬底另一侧的第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅叠层、第二TCO薄膜层以及另一栅线电极，其特征在于，所述的栅线电极均为细栅线电极，栅线电极宽度以及栅线电极间距L均通过总功率损失公式计算得到。
2.根据权利要求1所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，其特征在于，所述的细栅线电极包括平行细栅线电极、间断式细栅线电极以及结点细栅线电极，所述的结点细栅线电极的结点直径小于200μm，结点细栅线电极的结点的形状为圆形、方形、长方形中的一种或者多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，其特征在于，细栅线电极宽度为10-80μm，相邻的栅线电极间距L为0.5-2.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，其特征在于，所述的栅线电极主要成分为金属银、银包铜或铜，银栅线电极中银的重量含量在50-95％之间。
5.根据权利要求1所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，其特征在于，所述的第一TCO薄膜层以及第二TCO薄膜层与相应的栅线电极的比接触电阻率小于2×10-4Ω·cm2。
6.根据权利要求1所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池，其特征在于，所述的第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层的厚度分别为4-10nm；N型掺杂非晶硅叠层和P型掺杂非晶硅叠层的厚度为厚度分别为5-20nm；第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的厚度分别为50-120nm。
7.基于权利要求1～6任一项所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括一下步骤：
(1)以n型单晶硅作为衬底，利用碱溶液的各向异性腐蚀功能进行制绒，制作具有减反射功能的表面金字塔结构，经过SC1和SC2进行清洗，腐蚀去掉表面氧化层，得到清洁的表面；
(2)利用PECVD或Cat-CVD在n型单晶硅衬底的一面制作第一本征非晶硅N型掺杂非晶硅叠层，在衬底的第二面制作第二本征非晶硅和P型掺杂非晶硅叠层，第一、第二本征非晶硅层的厚度分别为4-10nm，N型和P型掺杂非晶硅叠层的厚度分别为5-20nm；
(3)分别在N型和P型掺杂非晶硅叠层分别沉积第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层，第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电子浓度在5x1019cm-3至5x1020cm-3之间，电阻率在1x10-4至8x10-4Ω·cm之间，迁移率大于30cm2/Vs，在400-1100nm波长范围的光学透过率大于88％；
(4)根据第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层的电阻、栅线电极的电阻、栅线电极与TCO薄膜层接触电阻、栅线电极遮光带来的功率损失来设计金属栅线电极带来的总功率损失公式，之后通过总功率损失公式来计算电极栅线电极间距和栅线电极宽度，得出栅线电极宽度为10-80μm，栅线电极间距0.5-2.5mm；
(5)制作金属栅线电极，即得到无主栅的异质结SHJ太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中第一TCO薄膜层和第二TCO薄膜层沉积的方法为反应等离子体沉积、磁控溅射、电子束蒸发镀膜等薄膜沉积中的任意一种。
9.根据权利要求7所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的制作金属栅线电极的方法为丝网印刷或电镀铜的方法。
10.根据权利要求9所述的一种无主栅硅异质结SHJ太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的丝网印刷具体方法为采用树脂型低温固化银浆，在180度以下的条件下干燥3-10分钟，紧接着在250度以下的条件下固化10-40分钟。
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