CN204332972U - 一种hit太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种HIT太阳能电池，其包括N型硅片；设在N型硅片受光面和背光面的本征非晶硅层；设在N型硅片受光面本征非晶硅层上的P型掺杂非晶硅层；设在N型硅片背光面本征非晶硅层上的N型掺杂非晶硅层；设在P型掺杂非晶硅层和N型掺杂非晶硅层上的ITO透明导电膜层；设在受光面和背光面的ITO透明导电膜层上的纳米银线栅线电极；设在受光面和背光面的纳米银线栅线电极上的金属主栅线电极。本实用新型用高透过率、高导电率的纳米银线栅线电极替代传统的不透明金属栅线，减少了金属栅线电极对光线遮挡造成的光损失，提高了电池转换效率。

Description

一种HIT太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种HIT太阳能电池。

背景技术

高效率低成本一直是光伏产业追求的目标。对太阳能电池而言，光学损失是阻碍太阳能电池效率提高的重要障碍之一。要减少太阳能电池表面的光反射可以通过两种途径解决，一是利用减反射膜层，二是利用减反射结构。目前广泛采用的减反射结构包括倒金字塔结构、V型槽和正向随机金字塔等绒面结构。正向随机金字塔绒面结构是当前工业化单晶硅太阳能电池应用最普遍的减反射结构，具有良好的减反特性。太阳能电池表面的减反射结构虽然很大程度上降低了光反射，但剩余光反射率依然很高。因此，晶体硅太阳能电池工业上在减反射结构的基础上再增加SiO₂、SiON、Si₃N₄等介质减反膜层降低电池表面的剩余光反射率。

尽管通过减反射膜层和减反射结构太阳能电池表面的光反射已经被大幅降低，但是由于在电池受光面印刷有金属栅线电极进行电流收集，传统的金属栅线采用银浆印刷的方式，不透明的金属栅线导致一部分光被金属栅线电极遮挡无法被电池吸收。因此，在光伏业内部分公司已经提出采用背接触式电极的电池结构以解决金属栅线电极遮光的问题。但是，对于双面受光的HIT电池结构，采用背接触式电极使电池背面无法接受反射光，降低了组件的发电量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有双面受光HIT太阳能电池金属栅线遮光的问题，提出一种HIT太阳能电池，其以透明纳米银线作为栅线电极减少现有金 属栅线对光的遮挡，提高电池转换效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：

一种HIT太阳能电池，其包括：

N型硅片；

设在N型硅片受光面和背光面的本征非晶硅层；

设在N型硅片受光面本征非晶硅层上的P型掺杂非晶硅层；

设在N型硅片背光面本征非晶硅层上的N型掺杂非晶硅层；

设在P型掺杂非晶硅层和N型掺杂非晶硅层上的ITO透明导电膜层；

设在受光面和背光面的ITO透明导电膜层上的纳米银线栅线电极；

设在受光面和背光面的纳米银线栅线电极上的金属主栅线电极。 

优选的，所述纳米银线栅线电极的电阻率小于10^-5Ω·cm。

优选的，所述纳米银线栅线电极的透过率大于85％。

优选的，所述ITO透明导电膜层的厚度为80nm～120nm。

优选的，所述ITO透明导电膜层的透过率大于90％。

优选的，所述P型掺杂非晶硅层和N型掺杂非晶硅层厚度为1nm～30nm。

本实用新型采用以上技术方案，通过采用高透过率、高导电率的纳米银线栅线电极替代传统的不透明金属栅线：因为纳米银线具有表面等离子体效应，该效应在特定纳米结构下可造成光场增强，使太阳能电池能更有效吸收太阳能光；纳米银线透光率高，低电阻率，将纳米银线用于栅线电极将收集的电流导出，与其它半导体透明导电膜相比可以降低能损；直径小于可见光入射波长的纳米银线，可以使银线排列的非常密集，利用光的衍射等特性，电池可充分吸收光能；因此减少了不透明金属栅线电极对光线遮挡造成的光损失，增加了光利用率，提高了电池转换效率。

附图说明

图1为本实用新型HIT太阳能电池结构示意图；

图2为本实用新型HIT太阳能电池的栅线结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种HIT太阳能电池，其包括：

N型硅片1；

设在N型硅片1受光面和背光面的本征非晶硅层2；

设在N型硅片1受光面本征非晶硅层上的P型掺杂非晶硅层3；

设在N型硅片背光面本征非晶硅层上的N型掺杂非晶硅层4；

设在P型掺杂非晶硅层3和N型掺杂非晶硅层4上的ITO透明导电膜层5；

设在受光面和背光面的ITO透明导电膜层5上的纳米银线栅线电极6；

设在受光面和背光面的纳米银线栅线电极6上的金属主栅线电极7。

本实用新型的纳米银线栅线电极6和金属主栅线电极7形成的栅线电极结构，其中纳米银线栅线电极6和金属主栅线电极7呈互相垂直分布。

其中，所述纳米银线栅线电极6的电阻率小于10^-5Ω·cm，所述纳米银线栅线电极6的透过率大于85％，所述ITO透明导电膜层5的厚度为80nm～120nm，所述ITO透明导电膜层5的透过率大于90％，所述P型掺杂非晶硅层3和N型掺杂非晶硅层4的厚度为1nm～30nm。

本实用新型所述的HIT太阳能电池的具体制作过程可以如下：

N型硅片(N-c-Si)清洗和制绒； 

在N型硅片的受光面通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)依次沉积一层本征非晶硅(I-a-Si：H)膜层和P型掺杂非晶硅(P-a-Si：H)膜层；

在N型硅片的背光面通过PECVD依次沉积一层本征非晶硅(I-a-Si：H)膜层和N型掺杂非晶硅(P-a-Si：H)膜层；

在电池受光面和背光面分别磁控溅射ITO透明导电膜； 

在ITO透明导电膜上分别印刷纳米银线栅线电极；

在纳米银线栅线电极的主栅线上印刷金属主栅线电极。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种HIT太阳能电池，其特征包括：

N型硅片；

设在N型硅片受光面和背光面的本征非晶硅层；

设在N型硅片受光面本征非晶硅层上的P型掺杂非晶硅层；

设在N型硅片背光面本征非晶硅层上的N型掺杂非晶硅层；

设在P型掺杂非晶硅层和N型掺杂非晶硅层上的ITO透明导电膜层；

设在受光面和背光面的ITO透明导电膜层上的纳米银线栅线电极；

设在受光面和背光面的纳米银线栅线电极上的金属主栅线电极。

2.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于：所述纳米银线栅线电极的电阻率小于10^-5Ω·cm。

3.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于：所述纳米银线栅线电极的透过率大于85％。

4.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于：所述ITO透明导电膜层的厚度为80nm～120nm。

5.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于：所述ITO透明导电膜层的透过率大于90％。

6.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于：所述P型掺杂非晶硅层和N型掺杂非晶硅层厚度为1nm～30nm。