CN216450665U - 太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能电池,太阳能电池包括:衬底、第一本征非晶半导体层、n型非晶半导体层、第一透明导电膜层、第一电极、第二本征非晶半导体层、p型非晶半导体层、第二透明导电膜层、第二电极,衬底为n型晶体半导体衬底,衬底、第一本征非晶半导体层、n型非晶半导体层、第一透明导电膜层之间依次叠加,衬底、第二本征非晶半导体层、p型非晶半导体层、第二透明导电膜层之间依次叠加,第二透明导电膜层为至少两层,邻近p型非晶半导体层的第一层第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层,第二电极设置于远离p型非晶半导体层的第二透明导电膜层。如此设置可以实现良好的功函匹配,有助于载流子的隧穿。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其是涉及一种太阳能电池。
背景技术
高效电池透明导电膜层设计为追求单膜层光电性能,受光面为高透过率设计,背光面为高电导率设计,其中高掺杂TCO膜层具有较优电学性能以及电高导率,在一定程度上提升了电性能,但忽略了TCO膜层与a-Si层的接触问题,导致填充因子偏低,降低转换效率。尤其以p面非晶层与TCO层的空穴传输较为突出,若TCO层功函数太低,会导致两者之间接触变差,影响空穴的隧穿,因此TCO层的功函数对于开路电压、填充因子等关键参数中起着至关重要的作用。
相关技术中,有将TCO层做成多层膜TCO结构设计,通过改善TCO多层膜间的功函数渐变梯度,可以提高电性能和透光率,还可调节TCO薄膜与掺杂层界面、TCO薄膜与金属电极界面的匹配,降低电池的内电阻,但未包含TCO层功函数的设计要求,会使得功函数过大或过小而直接影响TCO层与p面非晶层或n面非晶层的接触效果,进而影响开路电压、填充因子等太阳能电池的重要参数。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出了一种太阳能电池,在p面非晶层设置至少两层的TCO层,并且邻近p面非晶层的第一层TCO层的功函数≥4.2eV,这样可以实现良好的功函匹配,并有助于载流子的隧穿。
根据本实用新型实施例的太阳能电池,所述太阳能电池包括:衬底,所述衬底为n型晶体半导体衬底;第一本征非晶半导体层,所述第一本征非晶半导体层设置于所述衬底的第一主表面上;n型非晶半导体层,所述n型非晶半导体层设置于所述第一本征非晶半导体层上;第一透明导电膜层,所述第一透明导电膜层设置于所述n型非晶半导体层上;第一电极,所述第一电极设置于所述第一透明导电膜层上;第二本征非晶半导体层上,所述第二本征非晶半导体层设置于所述衬底的第二主表面上;p型非晶半导体层,所述p型非晶半导体层设置于第二本征非晶半导体层上;第二透明导电膜层,所述第二透明导电膜层设置于所述p型非晶半导体层上,所述第二透明导电膜层为至少两层,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层;第二电极,所述第二电极设置于远离所述p型非晶半导体层的所述第二透明导电膜层上。
根据本实用新型实施例的太阳能电池,在p型非晶半导体层上设置至少两层的第二透明导电膜层,并且邻近p型非晶半导体层的第一层第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层,这样不会出现因功函数过低而导致p型非晶半导体层与第一层第二透明导电膜层之间的接触变差,实现了两者之间的良好功函匹配,并且有助于空穴的隧穿,从而提高太阳能电池的光转换效率。
根据本实用新型的一些实施例,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV且≤7.5eV的高功函数导电膜层。
根据本实用新型的一些实施例,至少两层所述第二透明导电膜层的总厚度为d1,d1满足关系式:50nm≤d1≤120nm。
根据本实用新型的一些实施例,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层的厚度为d2,d2满足关系式:5nm≤d2≤15nm。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一透明导电膜层为至少两层,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为功函数≤4.1eV的低功函数导电膜层。
根据本实用新型的一些实施例,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为功函数≥3eV且≤4.1eV的低功函数导电膜层。
根据本实用新型的一些实施例,至少两层所述第一透明导电膜层的总厚度为d3,d3满足关系式:50nm≤d3≤120nm。
根据本实用新型的一些实施例,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层的厚度为d4,d4满足关系式:5nm≤d4≤15nm。
根据本实用新型的一些实施例,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层;或邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的太阳能电池的实施例1的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的太阳能电池的实施例2的结构示意图。
附图标记:
100、太阳能电池;
10、衬底;11、第一主表面;12、第二主表面;
20、第一本征非晶半导体层;30、n型非晶半导体层;40、第一透明导电膜层;41、第一层第一透明导电膜层;42、第二层第一透明导电膜层;50、第一电极;
60、第二本征非晶半导体层;70、p型非晶半导体层;80、第二透明导电膜层;81、第一层第二透明导电膜层;82、第二层第二透明导电膜层;90、第二电极。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本实用新型的实施例。
下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的太阳能电池100。
如图1-图2所示,太阳能电池100包括:衬底10,衬底10的第一主表面11上设置有第一本征非晶半导体层20,第一本征非晶半导体层20上设置有n型非晶半导体层30,n型非晶半导体层30上设置有第一透明导电膜层40,第一透明导电膜层40上设置有第一电极50。以及,衬底10的第二主表面12上设置有第二本征非晶半导体层60,第二本征非晶半导体层60上设置有p型非晶半导体层70,p型非晶半导体层70上设置有第二透明导电膜层80,第二透明导电膜层80上设置有第二电极90。
其中,衬底10可以为n型晶体半导体衬底。如此设置,由于n型晶体半导体具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等特点,因此选用n型晶体半导体作为衬底10,可提高太阳能电池100的整体性能。并且,衬底10的第一主表面11为受光面,第二主表面12为背光面,以使太阳能电池100能够正常吸光和传导电流。
并且,第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80是采用透明导电膜材料制成的导电层,透明导电膜具有光学透明和导电双重功能,对有效载流子的收集起着关键作用,可以减少光的反射,从而起到很好的吸光作用。其中,透明导电薄膜主要包括纯金属薄膜和金属化合物薄膜,而金属化合物薄膜泛指具有透明导电性的氧化物、氮化物或氟化物等;其中氧化物还可以是指掺杂氧化物和混合氧化物。
以及,第二透明导电膜层80可以为至少两层,邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层。如此设置,由于当前的p型非晶半导体层70的功函数比第二透明导电膜层80的功函数大,导致两者之间的势垒高度较高,空穴得不到有效的传输,因此,需要将第二透明导电膜层80的功函数设为高功函数,并且设定第一层第二透明导电膜层81的功函数≥4.2eV,可以使第一层第二透明导电膜层81的功函数不会过低,确保p型非晶半导体层70与第一层第二透明导电膜层81之间的接触良好,即有效降低p型非晶半导体层70与第一层第二透明导电膜层81之间的势垒高度,使两者之间变成欧姆接触,从而有助于空穴的隧穿,最终提高太阳能电池100的转换效率。
此外,第二电极90设置于远离p型非晶半导体层70的第二透明导电膜层80,以使第二电极90可以起到导出电流并供负载使用的作用,第一电极50亦如此。
由此,以n型晶体半导体为衬底10,在p型非晶半导体层70上设置至少两层的第二透明导电膜层80,并且邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层,这样不会出现因功函数过低而导致p型非晶半导体层70与第一层第二透明导电膜层81之间的接触变差,很好地实现了两者之间的良好功函匹配,并且有助于空穴的隧穿,从而提高太阳能电池100的转换效率。
进一步地,邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81为功函数≥4.2eV且≤7.5eV的高功函数导电膜层。也就是说,第一层第二透明导电膜层81的功函数范围设置在4.2eV~7.5eV内,如此设置,为有效降低p型非晶半导体层70与第一层第二透明导电膜层81之间的势垒高度,可以继续增大第一层第二透明导电膜层81的功函数,并通过更换靶材材料以及调节气体含量等方法来实现功函数的调整范围,即达到4.2eV~7.5eV的范围。因此,第一层第二透明导电膜层81的功函数越大,越有利于空穴的隧穿。
如图1所示,至少两层第二透明导电膜层80的总厚度为d1,d1满足关系式:50nm≤d1≤120nm。如此设置,将第二透明导电膜层80的总厚度设置在50nm~120nm内,这样既能提高电导率,又可以获得较优的折射率以及可见光透光性,从而有利于太阳能电池100的吸光和转换效率的提高。
其中,邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81的厚度为d2,d2满足关系式:5nm≤d2≤15nm。如此设置,第一层第二透明导电膜层81作为与p型非晶半导体层70接触的缓冲层,将其厚度设置在5nm~15nm内,则远离p型非晶半导体层70的第二透明导电膜层80的厚度相对较大,这样使得第一层第二透明导电膜层81的功函数较大于远离p型非晶半导体层70的第二透明导电膜层80,从而形成了一种功函数呈梯度式渐变的第二透明导电膜层80,这样有助于空穴的隧穿以及提高填充因子、开路电压等关键参数。并且,远离p型非晶半导体层70的第二透明导电膜层80在满足高电导率和高透光率的条件下,对第一层第二透明导电膜层81可以起到有效的保护作用。
当然,第二透明导电膜层80还可以设置三层、四层等,并同时满足第二透明导电膜层80的总厚度在50nm~120nm内和第一层第二透明导电膜层81的厚度在5nm~15nm内的要求。以设置三层第二透明导电膜层80为例,第二层第二透明导电膜层82的厚度可以大于或等于第三层第二透明导电膜层的厚度,但优选第二层第二透明导电膜层82的厚度大于第三层第二透明导电膜层80的厚度,这样第二透明导电膜层80的功函数呈梯度变化,有利于导出空穴。
如图2所示,第一透明导电膜层40可以为至少两层,邻近n型非晶半导体层30的第一层第一透明导电膜层41为功函数≤4.1eV的低功函数导电膜层。如此设置,由于第一透明导电膜层40为受光面膜层,使第一层第一透明导电膜层41的功函数小于等于n型非晶半导体层30的功函数即可,即第一层第一透明导电膜层41的功函数≤4.1eV,这样两者之间可以实现良好的欧姆接触,有助于自由电子的隧穿。其中,若第一层第一透明导电膜层41的功函数过高,同样也会导致n型非晶半导体层30与第一层第一透明导电膜层41之间接触变差,影响电子的隧穿,并降低填充因子。
进一步地,邻近n型非晶半导体层30的第一层第一透明导电膜层41为功函数≥3eV且≤4.1eV的低功函数导电膜层。如此设置,将第一层第一透明导电膜层41的功函数设为低功函数,可以提高多数载流子的传输效率,并且通过工艺方法能够使功函数达到3eV~4.1eV的范围,以实现良好的欧姆接触,提高导电性能。
此外,至少两层第一透明导电膜层40的总厚度为d3,d3满足关系式:50nm≤d3≤120nm。如此设置,将第一透明导电膜层40的总厚度设置在50nm~120nm内,可以使第一透明导电膜层40获得高导电率以及高透光率,从而提高太阳能电池100的吸光和转换效率。
以及,邻近n型非晶半导体层30的第一层第一透明导电膜层41的厚度为d4,d4满足关系式:5nm≤d4≤15nm。如此设置,由于第一透明导电膜层40的功函数与厚度大小关系相一致,因此,从衬底10到第一透明导电膜层40的方向上,当第一层第一透明导电膜层41的厚度小于远离n型非晶半导体层30的第一透明导电膜层40的厚度,则第一层第一透明导电膜层41的功函数也会小于远离n型非晶半导体层30的第一透明导电膜层40,同样第一透明导电膜层40也形成了一种功函数呈梯度式渐变的膜层,可以使自由电子有效导出以及提高填充因子、开路电压等。
特别地,第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80的总厚度优选60nm~80nm的范围,这样既可以获得较优的导电率以及透光率,还可以降低生产成本以及产品重量,使太阳能电池100具有良好的市场竞争优势。
并且,邻近n型非晶半导体层30的第一层第一透明导电膜层41可以为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层。如此设置,由于掺杂氧化物增加了n型非晶半导体层30与第一层第一透明导电膜层41之间接触面的缺陷态密度,于是通过增加载流子的浓度可以实现隧穿势垒的降低,并提高第一层第一透明导电膜层41的导电率,从而有助于自由电子的隧穿。
或者,邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81可以为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层。同理,也是通过增大载流子的浓度来提高空穴的隧穿效率,并且几乎不会对第一层第二透明导电膜层81的功函数造成影响。
进一步地,第一层第一透明导电膜层41或第一层第二透明导电膜层81的载流子浓度范围优选3e20cm-3~2e21cm-3,这样可以有效改善自由电子或空穴的隧穿效果,提高转换效率。
根据本实用新型实施例的太阳能电池100,其制备方法具体包括以下步骤:
选取n型晶体半导体片作为衬底10,在衬底10的第一主表面11上沉积第一本征非晶半导体层20和n型非晶半导体层30,以及在第二主表面12上分别沉积第二本征非晶半导体层60和p型非晶半导体层70,在n型非晶半导体层30上镀设第一透明导电膜层40,在p型非晶半导体层70上镀设至少两层第二透明导电膜层80,并且镀设第一层第二透明导电膜层81采用高功函材料,以及,在第一透明导电膜层40上固定第一电极50,以及在第二透明导电膜层80上固定第二电极90。
其中,在n型非晶半导体层30上镀设第一透明导电膜层40,在p型非晶半导体层70上镀设至少两层第二透明导电膜层80,并且镀设第一层第二透明导电膜层81采用高功函材料的步骤包括:在n型非晶半导体层30上镀设至少两层第一透明导电膜层40,并且镀设第一层第一透明导电膜层41采用低功函材料。
并且,在n型非晶半导体层30上镀设第一透明导电膜层40,在p型非晶半导体层70上镀设至少两层第二透明导电膜层80,并且镀设第一层第二透明导电膜层81采用高功函材料的步骤中,采用具有至少四个互不污染的镀膜靶位的物理气相沉积设备,在镀设第一层第一透明导电膜层41时供入氧流量比例≤2.5%的低氧,在镀设第一层第二透明导电膜层81时供入氧流量占比≥2.5%的高氧。如此,通过不同的功函材料以及注氧量的调节,以及至少四个互不污染的镀膜靶位与至少两层第一透明导电膜层40和至少两层第二透明导电膜层80一一对应,可以制备功函数不同的第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80。
此外,高功函材料包括有:WOx、MoOx、低掺杂ITO(SnO掺杂量≤3%)等,低功函材料包括有:IOH、AZO、高掺杂ITO(SnO掺杂量>3%)、LiF/Al等。其中,高、低功函材料即为靶材材料。
进一步地,第一透明导电膜层40或第二透明导电膜层80中掺杂氧化物的类型可以为:SnO2,WO3,TiO2,ZrO2,MoO2中的任何一种或几种。优选地,采用SnO2,由于SnO2在氧化物导电物质中具有较高的透明性和导电性,此外还具有良好的机械及化学性质,在遇热时尺寸稳定性良好,具有优良的耐久性能,以及具有优良的蚀刻加工性等。因此,将SnO2作为靶材材料,可以使靶材的成靶质量高,靶材致密度大于99.7%,并且在使用过程中,结瘤、裂靶等异常减少,使靶材材料具有较好的可靠性和稳定性。
具体地,太阳能电池100的制备方法如下:
1.硅片:选用N型硅片,电阻率在0.5Ω.cm~3Ω.cm,厚度为150μm~200μm,尺寸156.75cm。
2.清洗制绒:利用稀释溶度为5%的HF(氢氟酸)溶液去除表面氧化层,采用KOH(氢氧化钾)或NaOH(氢氧化钠)或四甲基氢氧化氨(TMAH)加醇的方法,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成较浅的金字塔结构。
3.沉积非晶硅薄膜:然后将SiH4(硅烷)气体引入真空室,并通过等离子体CVD在n型单晶硅衬底的第一表面的整个区域上形成本征非晶硅膜。然后将SiH4气体,H2气体和pH3(磷化氢)气体引入真空室,并通过等离子体CVD方法在本征非晶硅上形成n型非晶硅膜;
接下来翻面,换托盘,然后将SiH4(硅烷)气体引入真空室,并通过等离子体CVD在n型单晶硅衬底的第二表面的整个区域上形成本征非晶硅膜。然后将SiH4气体,H2气体和B2H6(乙硼烷)气体引入真空室,并通过等离子体CVD方法在本征非晶硅膜上形成p型非晶硅膜。
4.沉积透明导电氧化物薄膜:在正、背面的非晶硅薄膜层上,用反应等离子沉积(RPD)或磁控溅射的方法进行镀膜,背面通过载盘设计边缘遮挡(通过掩膜遮挡),四周特定遮挡区域为0.8mm。
TCO膜层制备时,沉积非晶层后的基底依次沉积不同TCO(氧化物薄膜)膜层。具体方式为:PVD(真空镀膜)量产设备至少存在4个互不污染的镀膜靶位,靶位上装置不同靶材;基体盛载于载板上,依次经历不同靶位进行镀膜获得所需膜层设计。在不同靶位进行O2气氛调节,使TCO膜层功函数、载流子浓度调整至所需浓度范围。
进一步的细化工艺:CVD(化学气相沉积)后硅片承载在相应的载盘上,载盘为镂空平板设计,镂空处边缘存在0.6mm~0.8mm左右的凸边可支撑硅片,同时露出正、背面可镀膜区域。具体镀膜过程采用PVD(物理气相沉积)的方式,利用一定的能量将靶材中物相轰击出来,同时通入相应气体,才形成一定的气氛环境,通常为90%~99%的Ar,1%~6%的O2;0%~4%的H2。针对不同功函数采用不同的Ar,O2,H2流量比例,具体工艺选择针对不同实施例中有做相应阐述。
其中,n型非晶硅膜和p型非晶硅膜分别对应n型非晶半导体层30和p型非晶半导体层70,以及TCO膜层为第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80。
5.印刷电极:用丝网印刷的方法在正、背面的第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80再分别印刷一层低温导电银浆,然后在150℃~300℃的低温下进行烧结形成良好的欧姆接触。即在第一透明导电膜层40上形成了第一电极50,第二透明导电膜层80上形成了第二电极90,从而制得所需要的太阳能电池100。
根据以上的制备过程即完成多层TCO膜层的太阳能电池制作,电池片封装后即可使用。
进一步地,在步骤4中,主要通过在高功函材料中注入高氧(氧流量占比≥2.5%)来制得高功函数的第二透明导电膜层80,在低功函材料中注入低氧(氧流量比例≤2.5%)来制得低功函数的第一透明导电膜层40。并且,在TCO膜层制备过程中,可以采用反应等离子沉积(RPD)、磁控溅射、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等方法中的任意一种或者几种组合,来实现镀膜工艺,从而形成膜层厚度不同、功函数不同以及相应的载流子浓度的第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80。
根据上述太阳能电池100的制备方法,可得到实施例1和实施例2的太阳能电池100。
实施例1:如图1所示,第一透明导电膜层40组分为ITO(97:3),功函数为4.2eV,膜厚为70nm~75nm;在背光面的第二透明导电膜层80包含两层,第一层第二透明导电膜层81组分为ITO(97:3),功函数为4.6eV~4.8eV,膜厚为5nm~10nm,第二层第二透明导电膜层82组分为ITO(90:10),功函数为4.1eV~4.2eV,膜厚为65nm~70nm。其中,在进行第一层第二透明导电膜层81组分制备时,O2流量占比为3%~6%,以及ITO为97%的In2O3和3%的SnO2混合而成。
实施例2:如图2所示,在受光面的第一透明导电膜层40包含两层,结合相应氧气的氛围,第一层第一透明导电膜层41组分为ITO(90:10),功函数为3.9eV~4.1eV,膜厚为5nm~10nm,第二层第一透明导电膜层42组分为ITO(97:3),功函数为4.4eV~4.6eV,膜厚为65nm~70nm;第一层第二透明导电膜层81组分为ITO(97:3),功函数为4.6eV~4.8eV,膜厚为5nm~10nm,第二层第二透明导电膜层82组分为ITO(90:10),功函数为4.1eV~4.2eV,膜厚为65nm~70nm。其中,在制备第一层第二透明导电膜层81组分时,O2流量占比为3%~6%。在制备第一层第一透明导电膜层41组分时,O2流量占比为0.5%~3%。
此外,本实用新型还提供了一种太阳能电池100,即第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层80均为一层结构的对比例,第一透明导电膜层40组分为ITO(97:3),功函数为4.2eV,膜厚为70nm~75nm,第二透明导电膜层80组分为ITO(90:10),功函数为4.1eV,膜厚为70nm~75nm。
然后分别对实施例1、实施例2以及对比例制得的太阳能电池100的效率(Eff)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)、短路电流(Isc)进行检测,并比较其相对值增益,结果如表1所示。
表1实施例1、实施例2和对比例制得的太阳能电池100相对值增益
项目 | Eff(%) | Voc(V) | Isc(A) | FF(%) |
对比例 | - | - | - | - |
实施例一 | +0.10 | +0.5 | -0.002 | 0.31 |
实施例二 | +0.12 | +0.6 | -0.010 | 0.46 |
由表1可知,与对比例制得的太阳能电池100相比,实施例1制得的太阳能电池100,通过背光面的第二透明导电膜层80与p型非晶半导体层接触的改善设计,整体表现有较大改善,填充因子FF有较大程度地增加0.31%,短路电流Isc略有降低2mA,开路电压Voc略有增加0.5mV,效率增益0.10%。
以及,与对比例制得的太阳能电池100相比,实施例2制得的太阳能电池100,通过受光面的第一透明导电膜层40及背光面的第二透明导电膜层80分别与n型非晶半导体层30、p型非晶半导体层70接触的改善设计,填充因子FF相比较实施例1有进一步提升,明显增加了0.46%,短路电流Isc降低10mA,开路电压Voc略有增加0.6mV,效率增益0.12%。
因此,在p型非晶半导体层70设置至少两层的第二透明导电膜层80,并且邻近p型非晶半导体层70的第一层第二透明导电膜层81为高功函层,将会显著改善两者之间的接触效果,提升填充因子,以及在n型非晶半导体层30设置至少两层的第一透明导电膜层40,并且邻近n型非晶半导体层30的第一层第一透明导电膜层41为低功函层,同样也会进一步改善接触效果,即适当减低电流,从而可以有效提升太阳能电池100的转换效率。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底为n型晶体半导体衬底;
第一本征非晶半导体层,所述第一本征非晶半导体层设置于所述衬底的第一主表面上;
n型非晶半导体层,所述n型非晶半导体层设置于所述第一本征非晶半导体层上;
第一透明导电膜层,所述第一透明导电膜层设置于所述n型非晶半导体层上;
第一电极,所述第一电极设置于所述第一透明导电膜层上;
第二本征非晶半导体层,所述第二本征非晶半导体层设置于所述衬底的第二主表面上;
p型非晶半导体层,所述p型非晶半导体层设置于第二本征非晶半导体层上;
第二透明导电膜层,所述第二透明导电膜层设置于所述p型非晶半导体层上,所述第二透明导电膜层为至少两层,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层;
第二电极,所述第二电极设置于远离所述p型非晶半导体层的所述第二透明导电膜层上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV且≤7.5eV的高功函数导电膜层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,至少两层所述第二透明导电膜层的总厚度为d1,d1满足关系式:50nm≤d1≤120nm。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层的厚度为d2,d2满足关系式:5nm≤d2≤15nm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一透明导电膜层为至少两层,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为功函数≤4.1eV的低功函数导电膜层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为功函数≥3eV且≤4.1eV的低功函数导电膜层。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,至少两层所述第一透明导电膜层的总厚度为d3,d3满足关系式:50nm≤d3≤120nm。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层的厚度为d4,d4满足关系式:5nm≤d4≤15nm。
9.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,邻近所述n型非晶半导体层的第一层所述第一透明导电膜层为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层;或
邻近所述p型非晶半导体层的第一层所述第二透明导电膜层为载流子浓度大于3e20cm-3的透明导电膜层。
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