CN205752203U - 一种高光电转换效率的太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高光电转换效率的太阳能电池，属于太阳能电池技术领域，包括P型硅；所述P型硅的正面设有N型发射极，所述N型发射极的正面设有钝化膜，所述钝化膜的正面设有正电极，钝化膜的正面沉积有银纳米颗粒；所述P型硅的背面设有背面钝化层，所述背面钝化层上设有背电场和背电极，所述背电极位于背电场的背面。本实用新型的太阳能电池通过在硅片正面钝化膜上化学沉积银纳米颗粒，依靠入射光激发银纳米颗粒的表面等离子振荡，可显著增强太阳光的吸收效率，再加上银颗粒的散光作用，从而明显提高电池的光电转换效率。

Description

一种高光电转换效率的太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种高光电转换效率的太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junction)上，形成新的空穴-电子对(V-E pair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。

晶硅太阳能电池的制造工艺有六道工序，分别为制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷、烧结。制绒是将硅片正面刻蚀成凹凸不平的绒面，增加太阳光的吸收；扩散是在硅片正面形成PN结，产生光伏效应；刻蚀是去掉硅片背面和边缘的PN结以及正面的磷硅玻璃；镀膜是在硅片正面沉积氮化硅膜，减少太阳光的反射；丝网印刷是在硅片正面和背面印刷正电极浆料、背电极浆料和铝背场浆料；烧结是将硅片正面和背面印刷的浆料固化，形成电极。

现有制备方法中制得太阳能电池的光电转换效率较低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高光电转换效率的太阳能电池，该电池可提高太阳光吸收率，从而提高光电转换效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种高光电转换效率的太阳能电池，包括P型硅；

所述P型硅的正面设有N型发射极，所述N型发射极的正面设有钝化膜，所述钝化膜的正面设有正电极，钝化膜的正面沉积有银纳米颗粒；

所述P型硅的背面设有背面钝化层，所述背面钝化层上设有背电场和背电极，所述背电极位于背电场的背面。

作为改进，所述正电极表面电镀有至少一银层，所述银层包裹在所述正电极上。

作为改进，所述银纳米颗粒为正方体、球体或金字塔状。

优选的，所述银纳米颗粒为球体。

作为改进，所述银纳米颗粒的直径为20-80nm。

与现有技术相比，本实用新型的太阳能电池通过在硅片正面钝化膜上化学沉积银纳米颗粒，依靠入射光激发银纳米颗粒的表面等离子振荡，可显著增强太阳光的吸收效率，再加上银颗粒的散光作用，从而明显提高电池的光电转换效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、P型硅，2、N型发射极，3、钝化膜，4、正电极，5、背面钝化层，6、背电场，7、背电极，8、银层，9、银纳米颗粒。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。文中所述的正面、背面，以上面为“正”，以下面为“背”。

如图1所示，一种高光电转换效率的太阳能电池，包括P型硅1；

所述P型硅1的正面设有N型发射极2，所述N型发射极2的正面设有钝化膜3，所述钝化膜3的正面设有正电极4，钝化膜3的正面沉积有一层银纳米颗粒9，正电极4设置在银纳米颗粒9上；

所述P型硅1的背面设有背面钝化层5，所述背面钝化层5上设有背电场6和背电极7，所述背电极7位于背电场6的背面。

作为实施例的改进，所述正电极4表面电镀有至少一银层8，所述银层8包裹在所述正电极4上，使正电极4成为银电极，通过银电极配合钝化膜3上的银纳米颗粒9，能更好的提高电池对太阳光的吸收效率。

作为实施例的改进，所述银纳米颗粒9为正方体、球体或金字塔状，优选的为球体，散光作用更明显，能更好的提高电池的光电转换效率

作为实施例的改进，所述银纳米颗粒的直径为20-80nm，根据沉积效果的不同，银纳米颗粒9的直径会发生变化，依靠不同直径的银纳米颗粒9，可显著增强太阳光的吸收效率，再加上银颗粒的散光作用，从而明显提高电池的光电转换效率。

本实用新型的太阳能电池的制备过程，具体包括以下步骤：

1)选取P型硅作为硅片，并在硅片的正面制绒；

2)在硅片的正面进行扩散形成N型发射极；

3)去除步骤2)扩散过程形成的磷硅玻璃；

4)在硅片背面形成背面钝化层；

5)在硅片正面形成钝化膜；

6)将镀膜后的硅片置于浓度为0.5-2.0mol/L的硝酸银溶液中，静置1-10min后，取出，再将硅片放入浓度为3-5mol/L的柠檬酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的混合溶液(混合溶液中柠檬酸的用量为5-10L，聚乙烯吡咯烷酮的用量为0.02-0.20g)中，反应1-10min后，取出硅片，用去离子水清洗干净，吹干，即得沉积银纳米颗粒的硅片，其中银纳米颗粒的直径为20-80nm，形成的银纳米颗粒为正方体、球体或金字塔状；

7)在硅片背面形成背电场和背电极；

8)在硅片正面形成正电极，正电极表面电镀有至少一银层，所述银层包裹在所述正电极上，使正电极成为银电极；

9)硅片进行烧结。

本实用新型的太阳能电池通过在硅片正面钝化膜上化学沉积银纳米颗粒，依靠入射光激发银纳米颗粒的表面等离子振荡，可显著增强太阳光的吸收效率，再加上银颗粒的散光作用，从而明显提高电池的光电转换效率。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高光电转换效率的太阳能电池，其特征在于，包括P型硅(1)；

所述P型硅(1)的正面设有N型发射极(2)，所述N型发射极(2)的正面设有钝化膜(3)，所述钝化膜(3)的正面设有正电极(4)，钝化膜(3)的正面沉积有银纳米颗粒(9)；

所述P型硅(1)的背面设有背面钝化层(5)，所述背面钝化层(5)上设有背电场(6)和背电极(7)，所述背电极(7)位于背电场(6)的背面。

2.根据权利要求1所述的一种高光电转换效率的太阳能电池，其特征在于，所述正电极(4)表面电镀有至少一银层(8)，所述银层(8)包裹在所述正电极(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种高光电转换效率的太阳能电池，其特征在于，所述银纳米颗粒(9)为正方体、球体或金字塔状。

4.根据权利要求3所述的一种高光电转换效率的太阳能电池，其特征在于，所述银纳米颗粒(9)为球体。

5.根据权利要求1所述的一种高光电转换效率的太阳能电池，其特征在于，所述银纳米颗粒(9)的直径为20-80nm。