CN219553652U - 一种硅基异质结太阳能电池及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于硅基异质结太阳能电池技术领域，具体涉及一种硅基异质结太阳能电池及系统，本硅基异质结太阳能电池包括：自上而下依次连接的正极金属导线、正面TCO导电膜、正面P型微晶硅掺杂薄膜层、正面本征非晶硅层膜层、N型晶硅衬底、背面本征非晶硅层膜层、背面N型微晶硅膜层、背面TCO导电膜、负极金属导线；本实用新型通过将正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于正面能够减少正面的光学损失，也可以提高正面P型微晶硅掺杂薄膜层的掺杂效率，电导率增加，提高短路电流，在提高光学和电学性能的同时，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于正面还可以减少PN结背结结构对衬底和本征层镀膜质量的过高要求，有利于工业化生产。

Description

一种硅基异质结太阳能电池及系统

技术领域

本实用新型属于硅基异质结太阳能电池技术领域，具体涉及一种硅基异质结太阳能电池及其制备系统。

背景技术

现有的HJT电池的结构是在N型单晶硅(n-c-Si)的双面沉积本征非晶硅薄膜层和非晶硅薄膜掺杂薄膜层，非晶硅薄膜掺杂薄膜层的光学吸收系数较大、禁带宽度窄，如果将非晶硅掺杂P型置于电池正面(正结)，将导致较高的非晶硅光学寄生吸收，太阳能电池电流降低，且寄生吸收程度与非晶硅膜厚成正比，目前量产HJT电池一般将P型(P型非晶硅掺杂薄膜层)置于电池背面，形成PN结背结结构电池。背结结构的HJT太阳能电池，需要更高的硅片衬底的体寿命，以及更优异的非晶硅的钝化，更大的载流子扩散长度，使得靠近电池正面产生的载流子扩散到电池背面被分离收集，并且硼难掺杂，需要更厚的P型非晶硅薄膜层，对硅片衬底和本征非晶硅薄膜层的钝化要求高。

因此，亟需开发一种新的硅基异质结太阳能电池及其制备方法，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种硅基异质结太阳能电池，其包括：正极金属导线、正面TCO导电薄膜层、正面P型微晶硅掺杂薄膜层、正面本征非晶硅薄膜层、N型晶硅衬底、背面本征非晶硅掺杂薄膜层、背面N型掺杂薄膜层、背面TCO导电薄膜层、负极金属导线；

所述正极金属导线、所述正面TCO导电薄膜层、所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层、所述正面本征非晶硅薄膜层、所述N型晶硅衬底、所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层、所述背面N型掺杂薄膜层、所述背面TCO导电薄膜层和所述负极金属导线自上而下依次连接。

在正面本征非晶硅薄膜层上设置正面P型微晶硅掺杂薄膜层，正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于太阳能电池的正面，与N型晶硅衬底形成PN结正结结构。

进一步，所述正面TCO导电薄膜层、所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层、所述正面本征非晶硅薄膜层、所述N型晶硅衬底、所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层、所述背面N型掺杂薄膜层、所述背面TCO导电薄膜层均由镀膜设备制备而成，所述镀膜设备为等离子气相化学沉积设备或催化化学气相沉积设备。

进一步地，所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，或所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层。

进一步地，所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层和背面N型微晶硅掺杂薄膜层为至少由硅烷掺杂三甲基硼的混合气体沉积而成的层状结构。

进一步地，所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层和所述背面N型微晶硅掺杂薄膜层制备时，所述镀膜设备的电源功率为1000-20000W，压力为50-1000Pa，通入的氢气的流量与硅烷的流量比值为20-500，三甲基硼的流量与硅烷的流量比值为0.1-10％，

进一步地，所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型非晶硅掺杂薄膜层的厚度为2nm-10nm；或所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型微晶硅掺杂薄膜层厚度为10nm-30nm。

进一步地，所述N型晶硅衬底厚度为50-150μm，所述正面本征非晶硅薄膜层和所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层的厚度为3nm-10nm。

进一步地，所述背面TCO导电薄膜层和所述正面TCO导电薄膜层为磁控溅射设备或反应等离子沉积设备制备而成，所述正面TCO导电薄膜层、背面TCO导电薄膜层的方阻为20-150Ω/□，迁移率为20-150cm²/V-s，透过率为90-98％。

进一步地，所述正极金属导线和所述负极金属导线为印制设备制备而成，所述正极金属导线和所述负极金属导线高度为10μm-30μm，宽度为20μm-80μm。

进一步地，所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层的的厚度为5nm-50nm。

本实用新还提供了一种制备硅基异质结太阳能电池片的系统，用于制备上述中的硅基异质结太阳能电池，包括依次设置湿法清洗设备、第一镀膜设备、第二镀膜设备、第三镀膜设备、第四镀膜设备、印制设备、烘干固化设备。

本实用新型的有益效果：

(1)异质结(HJT)电池的结构是在N型晶硅衬底(n-c-Si)的双面本征非晶硅硅薄膜层(i-a-Si:H)和掺杂薄膜层(n-a-Si:H)。本实用新型通过在正面本征非晶硅薄膜层上设置正面P形微晶硅掺杂薄膜层(p-a-Si:H)，能够减少正面的光学损失，也可以提高正面P型微晶硅掺杂薄膜层的掺杂效率，电导率增加，提高短路电流，在提高光学和电学性能的同时，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于电池片的正面还可以减少PN结背结结构对衬底和本征层镀膜质量的过高要求，有利于工业化生产。

(2)本实用新型在背面本征非晶硅掺杂薄膜层上制备背面N型微晶硅掺杂薄膜层，和在正面本征非晶硅薄膜层上制备P型微晶硅掺杂薄膜层时，采用由硅烷掺杂三甲基硼的混合气体进行沉积，可提高晶化率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的硅基异质结太阳能电池的一种可选实施方式的结构图；

图2是本实用新型的硅基异质结太阳能电池的另一种可选实施方式的结构图。

图中：

1、正极金属导线；2、正面TCO导电薄膜层；3、正面P型微晶硅掺杂薄膜层；4、正面本征非晶硅薄膜层；5、N型晶硅衬底；6、背面本征非晶硅掺杂薄膜层；7、背面N型微晶硅掺杂薄膜层；8、背面TCO导电薄膜层；9、负极金属导线；10、背面N型非晶硅薄膜层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1所示，本实施例提供了一种硅基异质结太阳能电池，其包括：正极金属导线1、正面TCO导电薄膜2、正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、正面本征非晶硅层薄膜层4、N型晶硅衬底、5、背面本征非晶硅掺杂薄膜层6、背面N型微晶硅掺杂薄膜层7、背面TCO导电薄膜层8、负极金属导线9；正极金属导线1、正面TCO导电薄膜2、正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、正面本征非晶硅层薄膜层4、N型晶硅衬底5、背面本征非晶硅掺杂薄膜层6、背面N型微晶硅掺杂薄膜层7、背面TCO导电薄膜层8和负极金属导线9自上而下依次连接。

如图2所示，本实施例又提供了一种硅基异质结太阳能电池，其包括：正极金属导线1、正面TCO导电薄膜2、正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、正面本征非晶硅层薄膜层4、N型晶硅衬底、5、背面本征非晶硅掺杂薄膜层6、背面N型非晶硅掺杂薄膜层10、背面TCO导电薄膜层8、负极金属导线9；正极金属导线1、正面TCO导电薄膜2、正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、正面本征非晶硅层薄膜层4、N型晶硅衬底、5、背面本征非晶硅掺杂薄膜层6、背面N型非晶硅薄膜层10、背面TCO导电薄膜层8和负极金属导线9自上而下依次连接。

图1和图2中，位于N型晶硅衬底上方的膜层结构构成电池片的正面，位于N型晶硅衬底下方的膜层结构构成电池片的背面。

在本实施例中，在正面本征非晶硅薄膜层上设置正面P型微晶硅掺杂薄膜层，正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于太阳能电池的正面，与N型晶硅衬底形成PN结正结结构。通过将正面P型微晶硅掺杂薄膜层3置于电池片的正面能够减少正面的光学损失，也可以提高正面P型微晶硅掺杂薄膜层3的掺杂效率，电导率增加，提高短路电流，在提高光学和电学性能的同时，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层3置于正面还可以减少PN结背结结构对衬底和本征层镀膜质量的过高要求，有利于工业化生产。

HJT电池一般采用背结结构，也就是硼掺杂薄膜层在电池背面，一般采用乙硼烷(B₂H₆)作为掺杂气体，与SiH₄和H₂混合，利用镀膜设备制备P型非晶硅薄膜层。由于乙硼烷中的硼(B)原子半径较小，其掺杂后的激活率较低，导致掺杂效率偏低，需要更厚的P型非晶硅薄膜层来提供较高的有效掺杂浓度，达到较大的太阳能电池内建电场。即制备背结结构，硼难掺杂，需要制备更厚的制备P型非晶硅薄膜层，吸光验证，只能放在背面，对硅片和钝化要求更高。

本实用新型的HJT电池中，采用微晶PN结正结结构，即利用镀膜设置制备正面N型微晶硅薄膜层，在靠近电池正表面产生的载流子可以就近被PN结分离收集，大大提高了收集载流子的效率，降低了对电池衬底体寿命和本征层镀膜质量的要求，对工业化生产更有利，此外由于正面P型微晶硅掺杂薄膜层3具有较宽的光学带隙，相对非晶硅薄膜的光学吸收系数大大降低，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层3置于正面可以大大减少薄膜的光生寄生吸收，让更多的光入射到N型晶硅衬底5，提高了光学性能，提高了电池的短路电流，微晶P型相对于非晶P型，也能大大提高P型掺杂效率，相同厚度下，微晶P的电导率大大增加，填充因子也有提升。

在部分实施例的实施方式中，正面TCO导电薄膜2、正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、正面本征非晶硅层薄膜层4、N型晶硅衬底、5、背面本征非晶硅掺杂薄膜层6、背面N型掺杂薄膜层7、背面TCO导电薄膜层8均由镀膜设备制备而成，所述镀膜设备为等离子气相化学沉积设备或催化化学气相沉积设备。

镀膜设备为等离子气相化学沉积设备(PlasmaEnhanced Chemical VaperDeposition，简称PECVD)或催化化学气相沉积设备(catalytic chemical vapordeposition，简称CAT-CVD)。PECVD设备是借助微波或射频等使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。PECVD设备包括采用射频等离子增强化学气相沉积(Redio frequncy-PlasmaEnhanced Chemical Vapor Depositon简称：RF-PECVD)甚高频等离子增强化学气相沉积(Very High Frequency-Plasma Enhanced Chemical Vapor Depositon简称：VHF-PECVD)；CAT-CVD的工作原理和PECVD比较相似，都是在气相中引入化学反应，CAT-CVD引发气相反应的是高温催化剂，硅烷分子在高温催化下快速分解。

部分实施例的实施方式中，所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层，所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层和背面N型微晶硅掺杂薄膜层为至少由硅烷掺杂三甲基硼的混合气体沉积而成的层状结构。具体地：

所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层3制备时，所述镀膜设备的电源功率为1000-20000W，压力为50-1000Pa，通入的氢气的流量与硅烷的流量比值为20-500，三甲基硼的流量与硅烷的流量比值为0.1-10％。正面P型微晶硅掺杂薄膜层3制程后的厚度为5-50nm。微结构因子R为40-90％，电阻为10-1000MΩ，晶化率为10-90％。

所述背面P型微晶硅薄膜层7制备时，所述镀膜设备的电源功率为1000-20000W，压力为50-1000Pa，通入的氢气的流量与硅烷的流量比值为20-500，三甲基硼的流量与硅烷的流量比值为0.1-10％。背面N型微晶硅掺杂薄膜层7制程后的厚度为10nm-30nm。

在部分实施例的实施方式中，当所述背面采用N型非晶硅薄膜层时，所述采用N型非晶硅薄膜层的厚度为2nm-10nm。

在部分实施例的实施方式中，所述背面TCO导电薄膜层8和所述正面TCO导电薄膜层2为磁控溅射设备或反应等离子沉积设备制备而成，所述正面TCO导电薄膜层2、背面TCO导电薄膜层8的方阻为20-150Ω/□，迁移率为20-150cm²/V-s，透过率为90-98％。

在部分实施例的实施方式中，所述正极金属导线1和所述负极金属导线9为印制设备制备而成，所述正极金属导线1和所述负极金属导线9高度为10μm-30μm，宽度为20μm-80μm。

在部分实施例的实施方式中，所述N型晶硅衬底厚度为50μm-150μm，所述正面本征非晶硅薄膜层和所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层的厚度为3nm-10nm。所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型非晶硅掺杂薄膜层的厚度为2nm-10nm；或背所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型微晶硅掺杂薄膜层厚度为10nm-30nm。所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层的的厚度为5nm-50nm。

实施例2，在实施例1的基础上，本实施例提供一种硅基异质结太阳能电池的制备方法，其包括：采用相应镀膜设备按设定参数以制程如实施例1所提供的硅基异质结太阳能电池。

(1)N型晶硅衬底5采用N型单晶硅片，通过湿法清洗设备完成制绒，硅片厚度为135μm，其制绒得到的绒面金字塔高3μm，宽5μm；

(2)采用第一镀膜设备在N型单晶硅片双面分别制备正面本征非晶硅薄膜层4和背面本征非晶硅掺杂薄膜层6，即在N型单晶硅正面镀正面本征非晶硅薄膜层4，在N型单晶硅背面镀背面本征非晶硅掺杂薄膜层6，正面本征非晶硅薄膜层4和背面本征非晶硅掺杂薄膜层6厚度为4nm；

(3)采用第二镀膜设备在背面本征非晶硅掺杂薄膜层6上镀背面N型非晶硅掺杂薄膜层10，厚度为5nm，或者采用第二镀膜设备在背面本征非晶硅掺杂薄膜层6上背面镀N型微晶硅硅薄膜层7；

(4)采用第三镀膜设备(具体采用RF-PECVD设备)在正面本征非晶硅薄膜层4上镀正面P型微晶硅掺杂薄膜层3，设备的工艺参数为电源功率5000W，压力250Pa，在设备中通入的气体比例：氢气流量与硅烷流量比值(H₂/SiH₄)为200倍，烷流量与硅烷流量比值(B₂H₆/SiH₄)为3％，面P型微晶硅薄膜层3的厚度为20nm，测得P型微晶硅薄膜层3的净化率为60％；

(5)接着采用第四镀膜设备(磁控溅射设备或反应等离子沉积设备)分别在正面P型微晶硅掺杂薄膜层3、背面N型微晶硅膜层7镀TCO薄膜，以在正面P型微晶硅掺杂薄膜层3上形成正面TCO导电膜2、背面N型微晶硅膜层7上形成背面TCO导电膜8，且相应TCO导电膜的方阻30Ω/□，迁移率100cm²/V-s，透过率98％；

(6)最后采用印制设备中的丝网印刷设备利用低温银浆在硅片正背面，栅线高15μm，宽60μm，经过烘干和固化后，完成微晶硅异质结电池的金属化。

通过对比，与采用背面P型非晶硅薄膜层的结构的HJT电池相比，采用正面P型微晶硅掺杂薄膜层制备硅基异质结太阳能电池，得到的太阳能电池的短路电流提高约60mA，填充因子(FF)提高约0.5％，电池转化效率提高了约0.2％。

微晶PN结正结结构，在靠近电池正表面产生的载流子可以就近被PN结分离收集，大大提高了收集载流子的效率，降低了对电池衬底体寿命和本征层镀膜质量的要求，对工业化生产更有利，此外由于正面P型微晶硅掺杂薄膜层3具有较宽的光学带隙，相对非晶硅薄膜的光学吸收系数大大降低，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层3置于正面可以大大减少薄膜的光生寄生吸收，让更多的光入射到N型晶硅衬底5，提高了光学性能，提高了电池的短路电流，正面P型微晶硅掺杂薄膜层相对于正面P型非晶硅膜层，也能大大提高P型掺杂效率，相同厚度下，微晶P的电导率大大增加，FF也有提升。

综上所述，本实用新型通过将正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于正面能够减少正面的光学损失，也可以提高正面P型微晶硅掺杂薄膜层的掺杂效率，电导率增加，提高短路电流，在提高光学和电学性能的同时，将正面P型微晶硅掺杂薄膜层置于正面还可以减少PN结背结结构对衬底和本征层镀膜质量的过高要求，有利于工业化生产。

实施例3，在实施例1或实施例2的基础上，制备一种掺杂三甲基硼的异质结太阳能电池片和一种掺杂乙硼烷的异质结太阳能电池片，在选取同样的N型单晶硅片，在相同条件下制备相同厚度的正面本征非晶硅薄膜层2和背面本征非晶硅掺杂薄膜层4，之后，在背面本征非晶硅掺杂薄膜层4上制备背面N型微晶硅掺杂薄膜层，具体如下：

采用射频等离子增强化学气相沉积(Redio frequncy-Plasma EnhancedChemical Vapor Depositon简称RF-PECVD)在背面的本征非晶硅薄膜层之上镀背面N型微晶硅掺杂薄膜层，采用相同的压力值、功率值，相同的氢气流量和硅烷流量比值，单一变量为，微晶硅掺杂物质的不同，方式一掺杂乙硼烷，方式二掺杂三甲基硼，微晶掺杂物质流量与硅烷的流量比相同，制备的背面N型微晶硅掺杂薄膜层厚度相同，通过拉曼散射光谱分析可以获得材料的晶化率。具体地，多次对单片的背面N型微晶硅掺杂薄膜层进行多个单点测试后，可采用OMNIC、origin软件进行分峰拟合，由峰面积计算晶化率。结果如下表2：

实验组	晶化率1	晶化率2	晶化率3	晶化率平均值
					方式一	0.301	0.304	0.295	0.300
方式二	0.590	0.603	0.607	0.600

方式一为制备的是掺杂乙硼烷的背面N型微晶硅掺杂薄膜层，平均晶化率值为0.300，组2制备的是掺杂三甲基硼的的背面N型微晶硅掺杂薄膜层，平均晶化率值为0.600，可见，掺杂三甲基硼的背面N型微晶硅掺杂薄膜层的晶化率明显高于掺杂乙硼烷的背面N型微晶硅掺杂薄膜层的晶化率。

另外，再经过反复实验，从对比结果来看，均可验证掺杂三甲基硼的背面N型微晶硅掺杂薄膜层的晶化率明显高于掺杂乙硼烷的背面N型微晶硅掺杂薄膜层的晶化率。

此外，在正面P型微晶硅掺杂薄膜层3上进行掺杂乙硼烷和掺杂三甲基硼的验证试验，均能得到掺杂三甲基硼作为掺杂物质，晶化率相对较高。

采用三甲基硼作为微晶掺杂物质可以明显提高晶化率的理论依据如下：

乙硼烷(B₂H₆)作为异质结太阳能电池片常用的一种硼掺杂剂，含有较多的B-B，B-H弱键。在P型微晶硅掺杂薄膜层制备中中掺入乙硼烷(B₂H₆)，容易引入这些B-B，B-H弱键，导致一些高密度缺陷态，降低了薄膜的晶化率。

此外，采用乙硼烷(B₂H₆)掺杂，背面N型微晶硅掺杂薄膜层的硼不稳定，容易脱离键合位置，产生新的悬挂键，造成原子有序性下降，缺陷态密度增加，所以掺入B₂H₆后微晶硅薄膜的晶化率下降。

另一方面，乙硼烷(B₂H₆)易于分解，在等离子体中首先分解未BHx(x＝0，1，2)和H+等，这些离子与硅烷(SiH₄)和H₂反应分子碰撞，促进了硅烷(SiH₄)和H₂的分解，起到了增加等离子体密度的作用，导致薄膜生长速率加快，使得沉积的薄膜较为疏松，薄膜晶化率降低。

而采用三甲基硼进行掺杂，硼原子与三个甲基相连，他们之间的价键完全相同，其化学键比较紧密，没有B-B，B-H等弱键，热稳定性比较好。与乙硼烷(B₂H₆)掺杂的微晶层相比，三甲基硼掺杂的微晶硅，晶化率较高，更容易制备出高晶化率的微晶层。

实施例4，一种制备硅基异质结太阳能电池片的系统，用于制备实施例1至实施例3所述的硅基异质结太阳能电池片结构，制备硅基异质结太阳能电池片的系统包括依次设置湿法清洗设备、第一镀膜设备、第二镀膜设备、第三镀膜设备、第四镀膜设备、印制设备、烘干固化设备。第一镀膜设备、第二镀膜设备、第三镀膜设备均可以是等离子气相化学沉积设备或催化化学气相沉积设备。其中，湿法清洗设备用于对硅衬底5进行制绒清洗；第一镀膜设备，用于在硅衬底5的正面镀正面本征非晶硅薄膜层4、在背面镀背面本征非晶硅掺杂薄膜层6；第二镀膜设备，背面本征非晶硅掺杂薄膜层6上镀背面N型非晶硅掺杂薄膜层10，或在背面本征非晶硅掺杂薄膜层6上背面镀N型微晶硅硅薄膜层7；第三镀膜设备在正面本征非晶硅薄膜层4上镀正面P型微晶硅掺杂薄膜层3；第四镀膜设备用于在正面P型微晶硅掺杂薄膜膜层3、背面N型微晶硅膜层7镀TCO薄膜，以在正面P型微晶硅掺杂薄膜膜层3上形成正面TCO导电膜2、背面N型微晶硅膜层7上形成背面TCO导电膜8；印制设备可以是丝网印刷设备或钢网印刷设备或电镀设备，用于制备正面电极2和背面电极9，烘干固化设备用于对制程后的硅片进行烘干固化。

正面TCO导电薄膜层和背面TCO导电薄膜层中的TCO(TransparentConductingOxide)是指透明导电氧化物；TCO，是一系列兼具透光性和导电性的半导体材料的总称，主要包括ITO(氧化铟锡)、IWO(钨掺杂氧化铟)、AZO(铝掺杂氧化锌)。提到的TCO材料中，所有带有I的，都是含有稀有金属铟(In)的。

制备正面TCO导电薄膜层和背面TCO导电薄膜层，采用第四镀膜设备，第四镀膜设备包括磁控溅射设备(PVD)和反应等离子沉积设备(RPD)。磁控溅射(PVD)是在真空室中，利用高能粒子轰击靶材表面，使被轰击出来的粒子在衬底表面形成薄膜；反应等离子沉积(RPD)是使用离子源经磁场偏转后轰击到靶材上，将靶材原子轰击出来沉积到样品上，减小了离子对衬底表面的轰击和刻蚀。

本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种硅基异质结太阳能电池，其特征在于，包括：

正极金属导线、正面TCO导电薄膜层、正面P型微晶硅掺杂薄膜层、正面本征非晶硅薄膜层、N型晶硅衬底、背面本征非晶硅掺杂薄膜层、背面N型掺杂薄膜层、背面TCO导电薄膜层、负极金属导线；

所述正极金属导线、所述正面TCO导电薄膜层、所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层、所述正面本征非晶硅薄膜层、所述N型晶硅衬底、所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层、所述背面N型掺杂薄膜层、所述背面TCO导电薄膜层和所述负极金属导线自上而下依次连接。

2.如权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述正面TCO导电薄膜层、所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层、所述正面本征非晶硅薄膜层、所述N型晶硅衬底、所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层、所述背面N型掺杂薄膜层、所述背面TCO导电薄膜层均由镀膜设备制备而成，所述镀膜设备为等离子气相化学沉积设备或催化化学气相沉积设备。

3.如权利要求2所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，或所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层。

4.如权利要求3所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型非晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型非晶硅掺杂薄膜层的厚度为2nm-10nm；或所述背面N型掺杂薄膜层为背面N型微晶硅掺杂薄膜层，所述背面N型微晶硅掺杂薄膜层厚度为10nm-30nm。

5.如权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述N型晶硅衬底厚度为50μm-150μm，所述正面本征非晶硅薄膜层和所述背面本征非晶硅掺杂薄膜层的厚度为3nm-10nm。

6.如权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述背面TCO导电薄膜层和所述正面TCO导电薄膜层为磁控溅射设备或反应等离子沉积设备制备而成，所述正面TCO导电薄膜层、背面TCO导电薄膜层的方阻为20-150Ω/□，迁移率为20-150cm²/V-s，透过率为90-98％；

所述正极金属导线和所述负极金属导线为印制设备制备而成，所述正极金属导线和所述负极金属导线高度为10μm-30μm，宽度为20μm-80μm。

7.如权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，

所述正面P型微晶硅掺杂薄膜层的厚度为5nm-50nm。

8.一种制备硅基异质结太阳能电池片的系统，用于制备如权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池，其特征在于，包括依次设置的湿法清洗设备、第一镀膜设备、第二镀膜设备、第三镀膜设备、第四镀膜设备、印制设备、烘干固化设备。