CN210956690U - 一种n型硅片的异质结太阳能电池 - Google Patents

一种n型硅片的异质结太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种基于n型硅片的异质结太阳能电池，包括n型硅片、正面i层硅薄膜、正面p层硅薄膜、反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜、正面薄膜导电层和反面薄膜导电层，正面薄膜导电层和反面薄膜导电层中至少一面为氧化锌薄膜导电层，其中，n型硅片正面依次沉积正面i层硅薄膜、正面p层硅薄膜和正面薄膜导电层，其背面依次沉积反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜和反面薄膜导电层。本实用新型的异质结太阳能电池的制作方法为完全干式工艺，干净卫生，同时可以实施全自动化生产减省人手，且真空镀膜的制程成本也比较低，大大提高本实用新型的市场应用价值。

Description

一种n型硅片的异质结太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池领域，更具体地，涉及一种基于n型硅片的异质结太阳能电池。
背景技术
异质结太阳能电池简称HIT，是一种高转换效率的硅片太阳能电池，这一种太阳能电池面对的问题是工艺太复杂，设备太昂贵，因此，大大限制了其商业应用价值。
在传统的制程中，硅片首先被化学处理，令表面钝化并生出凹凸不一的绒面，继而转往等离子加强化学气相沉积设备进行非晶硅p-i及i-n层的沉积形成薄膜，完成后再转往磁控溅射设备镀上ITO，完成后再印刷栅线及用激光清边，制程及设备相当复杂。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于n型硅片的异质结太阳能电池。
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
本实用新型的首要目的是通过更改HIT的电池结构及优化工艺制程，为设备简化创造条件。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种基于n型硅片的异质结太阳能电池，其特征在于，包括n型硅片、正面 i层硅薄膜、正面p层硅薄膜、反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜、正面薄膜导电层和反面薄膜导电层，正面薄膜导电层和反面薄膜导电层中至少之一为氧化锌薄膜导电层，其中：
n型硅片正面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面i层硅薄膜，在正面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面p层硅薄膜，在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积有正面薄膜导电层，n 型硅片背面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有反面i层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积n层硅薄膜，在n层硅薄膜上通过化学气相CVD法沉积有反面薄膜导电层，若正面薄膜导电层与反面薄膜导电层中的其中一层为非氧化锌薄膜导电层，则非氧化锌薄膜导电层的一层通过磁控溅射PVD法沉积；
上述方案中，由于氧化锌薄膜导电层在气相沉积过程中自动生成绒面，因此，省去硅片生成绒面的步骤，绒面的作用是增加吸光面积，若两面薄膜导电层都为氧化锌薄膜导电层，大大增加吸光面积，电池转化率更高。
优选地，化学气相沉积为低压力化学气相沉积LPCVD法，氧化锌薄膜导电层在低压力化学气相沉积LPCVD法沉积过程中自动生成绒面，增加吸光面积。
优选地，等离子体化学气相沉积PECVD法、化学气相沉积LPCVD法、磁控溅射PVD法均在真空环境下进行。
优选地，n型硅片采用制绒的n型硅片。
优选地，正面薄膜导电层与反面薄膜导电层均为透明薄膜导电层。
优选地，一种制作所述的基于n型硅片的异质结太阳能电池的制作方法，正面薄膜导电层和反面薄膜导电层中的其中一层为氧化锌薄膜导电层，另外一层为薄膜导电层时，包括以下步骤：
S10：用等离子气体对n型硅片进行表面钝化，并用氢离子轰击n型硅片；
S11：分别在n型硅片正反面上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面i层硅薄膜、反面i层硅薄膜；
S12：在正面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面p 层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积反面 n层硅薄膜；
S13：在正面p层硅薄膜上沉积正面薄膜导电层，反面n层硅薄膜上沉积反面薄膜导电层，通过化学气相沉积CVD法沉积氧化锌薄膜导电层，通过磁控溅射PVD法沉积薄膜导电层；
S14：印刷栅线及激光清边。
优选地，一种制作所述的基于n型硅片的异质结太阳能电池的制作方法，正面薄膜导电层和反面薄膜导电层均为氧化锌薄膜导电层时，包括以下步骤：
S00：用等离子气体对n型硅片进行表面钝化，并用氢离子轰击n型硅片；
S01：分别在n型硅片正反面上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面i层硅薄膜、反面i层硅薄膜；
S02：在正面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面p 层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积反面 n层硅薄膜；
S03：在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积正面薄膜导电层，在反面n层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积沉积反面薄膜导电层；
S04：印刷栅线及激光清边。
优选地，n型硅片采用制绒的n型硅片。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
通过减去硅片制绒和化学钝化的步骤，将传统透明导电层ITO换成氧化锌透明导电层，氧化锌透明导电层在由低压气相沉积的过程中自动生成绒面，增加吸光面积，由于换为氧化锌透明导电层，其制作工艺也由ITO的磁控溅射转为低压力化学气相沉积法LPCVD，简化制程，为真空镀膜设备的设计创造了条件。
附图说明
图1为本实用新型提供的基于n型硅片的异质结太阳能电池的单面吸光结构示意图。
图2为本实用新型提供的基于n型硅片的异质结太阳能电池的双面吸光结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种基于n型硅片的异质结太阳能电池，包括n型硅片、正面i层硅薄膜、正面p层硅薄膜、反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜、正面氧化锌薄膜导电层和薄膜导电层，其中：
n型硅片正面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面i层硅薄膜，在正面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面p层硅薄膜，在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积有正面氧化锌薄膜导电层，n型硅片背面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有反面i层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积n层硅薄膜，在 n层硅薄膜上通过磁控溅射PVD法沉积有薄膜导电层。
在具体实施过程中，该基于n型硅片的异质结太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
S10：用等离子气体对n型硅片进行表面钝化，并用氢离子轰击n型硅片；
S11：分别在n型硅片正反面上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面i层硅薄膜、反面i层硅薄膜；
S12：在正面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面p 层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积反面 n层硅薄膜；
S13：在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积正面氧化锌薄膜导电层，反面n层硅薄膜上通过磁控溅射PVD法沉积薄膜导电层；
S15：印刷栅线及激光清边。
实施例2
一种基于n型硅片的异质结太阳能电池，如图2，包括n型硅片、正面i层硅薄膜、正面p层硅薄膜、反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜、正面氧化锌透明薄膜导电层和反面氧化锌薄膜导电层，其中：
n型硅片正面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面i层硅薄膜，在正面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有正面p层硅薄膜，在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积有正面氧化锌薄膜导电层，n型硅片背面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有反面i层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积n层硅薄膜，在 n层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积有反面氧化锌薄膜导电层。
在具体实施过程中，该基于n型硅片的异质结太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
S10：用等离子气体对n型硅片进行表面钝化，并用氢离子轰击n型硅片；
S11：分别在n型硅片正反面上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面i层硅薄膜、反面i层硅薄膜；
S12：在正面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积正面p 层硅薄膜，在反面i层硅薄膜上利用等离子体化学气相沉积PECVD法沉积反面 n层硅薄膜；
S13：在正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积正面氧化锌薄膜导电层，在反面n层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积沉积反面氧化锌薄膜导电层；
S15：印刷栅线及激光清边。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于n型硅片的异质结太阳能电池，其特征在于，包括n型硅片、正面i层硅薄膜、正面p层硅薄膜、反面i层硅薄膜、反面n层硅薄膜、正面薄膜导电层和反面薄膜导电层，所述正面薄膜导电层和反面薄膜导电层中至少之一为氧化锌薄膜导电层，其中：
所述n型硅片正面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有所述正面i层硅薄膜，在所述正面i层硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有所述正面p层硅薄膜，在所述正面p层硅薄膜上通过化学气相沉积CVD法沉积有所述正面薄膜导电层，所述n型硅片背面通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积有所述反面i硅薄膜，在所述反面i硅薄膜上通过等离子体化学气相沉积PECVD法沉积所述n层硅薄膜，在所述n层硅薄膜上通过化学气相CVD法沉积有所述反面薄膜导电层，若正面薄膜导电层与反面薄膜导电层中的其中一层为非氧化锌薄膜导电层，则非氧化锌薄膜导电层的一层通过磁控溅射PVD法沉积；
所述化学气相沉积为低压力化学气相沉积LPCVD法；
所述氧化锌薄膜导电层在低压力化学气相沉积LPCVD法沉积时在表面生成绒面。
2.根据权利要求1所述的基于n型硅片的异质结太阳能电池，其特征在于，所述n型硅片采用制绒的n型硅片。
3.根据权利要求1所述的基于n型硅片的异质结太阳能电池，其特征在于，所述正面薄膜导电层与反面薄膜导电层均为透明薄膜导电层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109378347A (zh) * 2018-09-19 2019-02-22 黄剑鸣 一种基于n型硅片的异质结太阳能电池及其制作方法

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