CN207542252U - 一种晶体硅太阳能电池结构 - Google Patents

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赵科雄
贾苗苗
许庆丰
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Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅太阳能电池结构，自上而下依次包括正面电极、第一减反射膜、第一纳米银线透明导电膜、第一掺杂多/微晶硅层、第一隧穿氧化层、晶体硅片、第二隧穿氧化层、第二掺杂多/微晶硅层、第二纳米银线导电膜、第二减反射膜和背面电极；正面电极穿透第一减反射膜与第一纳米银线透明导电膜形成电接触；背面电极穿透第二减反射膜与第二纳米银线导电膜形成电接触。本实用新型在纳米银线透明导电膜上制作减反射膜，大大降低了电池表面的光反射，提高了转换效率。

Description

一种晶体硅太阳能电池结构
技术领域
本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池结构。
背景技术
自1954年第一块太阳能电池在贝尔实验室诞生以来，晶体硅太阳能电池得到了广泛的应用，转换效率不断提升，生产成本持续下降。目前，晶体硅太阳能电池占太阳能电池全球市场总额的80％以上，晶体硅电池片的产线转换效率目前已突破21％，全球年新增装机容量接近70GW且增速明显，与火力发电的度电成本不断缩小，在未来几年有望与之持平。晶体硅太阳能电池作为一种清洁能源在改变能源结构、缓解环境压力等方面的重要作用日益凸显。
晶体硅双面电池可以更有效的利用太阳光，转换效率高，在同等辐照下可以产生更多的电力，比如N-PERT双面电池、P-PERC双面电池等。这些双面电池的钝化膜由于金属电极的存在而非全覆盖，这使得表面钝化电池的少子复合速率不能进一步降低，效率提升受限。且均需经高温热扩散工艺，这对硅片的品质影响较大。
钝化接触是近几年发展起来的一种高效电池技术，该技术可以兼顾良好的钝化和电荷收集。超薄钝化膜上无需开孔，在保证电荷高效传输的基础上，对硅片的表面全覆盖，并提供良好的钝化。钝化接触可以使电荷传输方向由传统的三维变为一维，减少了电荷的传输路径，降低了少子复合的几率，电池的转换效率、收集率、内阻得到了改善。但是常见的钝化接触常使用全覆盖的金属电极，无法形成可双面发电的电池，且金属电极价格昂贵，不利于电池成本的降低。
也有报道采用ITO透明导电膜代替钝化接触的全覆盖金属电极，并将钝化接触应用于电池的正、背面形成双面电池。但ITO透明导电膜的制备需要昂贵的设备和靶材，制造成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种晶体硅太阳能电池结构，以解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种晶体硅太阳能电池结构，自上而下依次包括正面电极、第一减反射膜、第一纳米银线透明导电膜、第一掺杂多/微晶硅层、第一隧穿氧化层、晶体硅片、第二隧穿氧化层、第二掺杂多/微晶硅层、第二纳米银线导电膜、第二减反射膜和背面电极；正面电极穿透第一减反射膜与第一纳米银线透明导电膜形成电接触；背面电极穿透第二减反射膜与第二纳米银线导电膜形成电接触。
进一步的，晶体硅片为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片。
进一步的，两个隧穿氧化层均为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅的一种或多种叠层，厚度为1～3nm。
进一步的，两个减反射膜厚度均为50～100nm，减反射膜可为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、氧化铝薄膜的一种或多种叠层。
进一步的，正反面电极为柱状，正反面电极为银电极、铝电极、镍电极、铜电极、合金电极或金属复合电极。
进一步的，两个掺杂多/微晶硅层的厚度均为10～300nm；两个纳米银线透明导电膜的厚度为50～500nm。
第一掺杂多/微晶硅层与第二掺杂多/微晶硅层中的掺杂剂类型不同。
与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
本实用新型采用纳米银线制作透明导电膜，相比于传统的ITO溅射工艺，在设备投入、原材料成本、透光性、电导性等方面均有明显优势。此外，由于纳米银线透明导电膜存在，可以使金属电极的用量大幅下降，不必密集排布，从而在节省金属浆料的同时，减少了金属栅线的光遮挡面积。
本实用新型在纳米银线透明导电膜上制作减反射膜，大大降低了电池表面的光反射，提高了转换效率。
本实用新型电池工艺无需高温热扩散掺杂，节省了原料，降低了能耗，简化了工序。同时避免了高温处理降低硅片的品质。
本实用新型的电极为细栅线状，解决了常见的钝化接触使用全覆盖的金属电极导致的高成本的问题，有效降低成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中：1、第一减反射膜；2、第一纳米银线透明导电膜；3、第一掺杂多/微晶硅层；4、第一隧穿氧化层；5、晶体硅片；6、第二隧穿氧化层；7、第二掺杂多/微晶硅层；8、第二纳米银线导电膜；9、第二减反射膜；10、正面电极；11、背面电极。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明：
请参阅图1，一种晶体硅太阳能电池结构,自上而下依次包括正面电极10、第一减反射膜1、第一纳米银线透明导电膜2、第一掺杂多/微晶硅层3、第一隧穿氧化层4、晶体硅片5、第二隧穿氧化层6、第二掺杂多/微晶硅层7、第二纳米银线导电膜8、第二减反射膜9和背面电极11；正面电极10穿透第一减反射膜1与第一纳米银线透明导电膜2形成电接触；背面电极11穿透第二减反射膜9与第二纳米银线导电膜8形成电接触。
晶体硅片5为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片。
两个隧穿氧化层均为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅的一种或多种叠层，厚度为1～3nm。隧穿氧化层通过干紫外臭氧氧化法、臭氧水氧化法、硝酸氧化法、热氧化法、原子层沉积法或气相沉积法制成。
两个减反射膜厚度均为50～100nm，减反射膜可为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、氧化铝薄膜的一种或多种叠层。
正反面电极为柱状，正反面电极为银电极、铝电极、镍电极、铜电极、合金电极或金属复合电极。电极通过印刷、激光转印、喷墨、3D打印、电镀或蒸镀制成。
两个掺杂多/微晶硅层的厚度均为10～300nm；
掺杂多/微晶硅层的制作方法包括：
采用LPCVD、气相外延的方法直接形成掺杂多/微晶硅层；
采用PECVD的方法先形成掺杂非晶硅层，随后在100～500℃下进行热处理，使非晶硅层转化为多晶或微晶硅层；
印刷或涂覆掺杂硅粉，之后在100～500℃下进行热处理。
两个纳米银线透明导电膜的厚度为50～500nm。纳米银线透明导电膜制作的方法为涂布、旋涂或印刷，然后在100～500℃下进行热处理。
第一掺杂多/微晶硅层3与第二掺杂多/微晶硅层7中的掺杂剂类型不同。
第一纳米银线透明导电膜2和第二纳米银线透明导电膜8不完全相同，在光学性能及电学性能上有所差异。

Claims (7)

1.一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，自上而下依次包括正面电极(10)、第一减反射膜(1)、第一纳米银线透明导电膜(2)、第一掺杂多/微晶硅层(3)、第一隧穿氧化层(4)、晶体硅片(5)、第二隧穿氧化层(6)、第二掺杂多/微晶硅层(7)、第二纳米银线导电膜(8)、第二减反射膜(9)和背面电极(11)；正面电极(10)穿透第一减反射膜(1)与第一纳米银线透明导电膜(2)形成电接触；背面电极(11)穿透第二减反射膜(9)与第二纳米银线导电膜(8)形成电接触。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，晶体硅片(5)为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片。
3.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，两个隧穿氧化层均为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅的一种或多种叠层，厚度为1～3nm。
4.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，两个减反射膜厚度均为50～100nm，减反射膜可为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、氧化铝薄膜的一种或多种叠层。
5.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，正反面电极为细栅线状，正反面电极为银电极、铝电极、镍电极、铜电极、合金电极或金属复合电极。
6.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，两个掺杂多/微晶硅层的厚度均为10～300nm；两个纳米银线透明导电膜的厚度为50～500nm。
7.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池结构，其特征在于，第一掺杂多/微晶硅层(3)与第二掺杂多/微晶硅层(7)中的掺杂剂类型不同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109004039A (zh) * 2018-08-02 2018-12-14 君泰创新（北京）科技有限公司 一种太阳能电池芯片及其制备方法
CN110707159A (zh) * 2019-08-29 2020-01-17 东方日升（常州）新能源有限公司 一种正背面全面积接触钝化的p型晶硅太阳电池及其制备方法
CN113488547B (zh) * 2021-01-09 2023-05-16 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 隧穿氧化层钝化结构及其制作方法与应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109004039A (zh) * 2018-08-02 2018-12-14 君泰创新（北京）科技有限公司 一种太阳能电池芯片及其制备方法
WO2020024425A1 (zh) * 2018-08-02 2020-02-06 君泰创新（北京）科技有限公司 一种太阳能电池芯片及其制备方法
CN110707159A (zh) * 2019-08-29 2020-01-17 东方日升（常州）新能源有限公司 一种正背面全面积接触钝化的p型晶硅太阳电池及其制备方法
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