CN220189670U - 一种异质结太阳能电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的一种异质结太阳能电池结构，它包括硅衬底，所述硅衬底的正面和背面均设有非晶硅本征层，所述硅衬底正面的非晶硅本征层的外侧设有P型非晶硅掺杂层，所述硅衬底背面的非晶硅本征层的外侧设有N型非晶硅掺杂层；所述P型非晶硅掺杂层和N型非晶硅掺杂层的外侧均设有导电膜底层，所述导电膜底层的外侧设有导电膜外层，所述导电膜外层的外侧设有若干Ag电极；所述导电膜底层为不含铟的透明导电薄膜，所述导电膜外层为含铟透明导电薄膜。本实用新型制备多层膜结构且性能稳定的透明导电薄膜，以更低的材料成本制造高效稳定的硅基异质结太阳电池。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏高效电池技术领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池结构。
背景技术
硅基异质结太阳电池基于较高的光电转换效率，被光伏行业公认为下一代可规模化量产的光伏电池技术。常规硅基异质结太阳电池结构包括n型单晶硅基片、非晶硅膜层、透明导电薄膜、金属电极等；其中透明导电薄膜通常采用锡掺杂In2O3（ITO）、钨掺杂In2O3（IWO）等材料制作，而为了降低成本，会选择一些无铟材料，如铝掺杂ZnO(AZO)，来替代含氧化铟的材料。
现有技术中，中国专利CN107004732A公开了一种太阳能单电池和太阳能电池组件，采用的是受光面和背光面分别一层透明导电层；中国专利CN113488550A公开了一种异质结电池及异质结电池制备方法，采用的是正背面分别一层透明导电层；中国专利CN210156406U公开了一种具有双层非晶硅本征层的异质结太阳能电池结构，采用的是一层TCO导电膜；存在如下问题：氧化铟透明导电薄膜成本高，而无铟材料透明导电薄膜AZO虽然成本低，但产品稳定性不足，现有技术中没有对异质结太阳电池的透明导电薄膜结构进一步研究和优化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种异质结太阳能电池结构，采用AZO等不含铟的透明导电薄膜作为底层，再在该膜层上沉积ITO或IWO等含铟透明导电薄膜作为外层，制备多层膜结构且性能稳定的透明导电薄膜，以更低的材料成本制造高效稳定的硅基异质结太阳电池。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种异质结太阳能电池结构，它包括硅衬底，所述硅衬底的正面和背面均设有非晶硅本征层，所述硅衬底正面的非晶硅本征层的外侧设有P型非晶硅掺杂层，所述硅衬底背面的非晶硅本征层的外侧设有N型非晶硅掺杂层；所述P型非晶硅掺杂层和N型非晶硅掺杂层的外侧均透明导电膜，透明导电膜包括导电膜底层和导电膜外层，所述导电膜底层的外侧设有导电膜外层，所述导电膜外层的外侧设有若干Ag电极；所述导电膜底层为无铟透明导电薄膜，所述导电膜外层为含铟透明导电薄膜。
一种异质结太阳能电池结构，所述导电膜底层为AZO透明导电薄膜。
一种异质结太阳能电池结构，所述导电膜外层为ITO或IWO透明导电薄膜。
一种异质结太阳能电池结构，所述导电膜底层的膜层厚度为50nm~100nm。
一种异质结太阳能电池结构，所述导电膜外层的膜层厚度为10nm~50nm。
一种异质结太阳能电池结构，所述非晶硅本征层的厚度为5~10nm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的透明导电薄膜包括底层和外层，其底层采用无铟导电薄膜，如AZO透明导电膜，以降低材料成本，外层采用含铟导电薄膜，如ITO或IWO透明导电膜，确保异质结太阳电池的性能稳定，在保证产品性能的同时，降低了异质结太阳电池制造的材料成本。
附图说明
图1为现有异质结太阳能电池的结构示意图。
图2为本实用新型异质结太阳能电池的结构示意图。
其中：
硅衬底1、非晶硅本征层2、P型非晶硅掺杂层3、N型非晶硅掺杂层4、导电膜底层5、导电膜外层6、Ag电极7。
具体实施方式
实施例1：
参见图2，本实用新型涉及的一种异质结太阳能电池结构，它包括硅衬底1，所述硅衬底1的正面和背面均设有非晶硅本征层2；
所述硅衬底1正面的非晶硅本征层2的外侧设有P型非晶硅掺杂层3，所述P型非晶硅掺杂层3的外侧设有透明导电膜，透明导电膜包括导电膜底层5和导电膜外层6，所述导电膜底层5的外侧设有导电膜外层6，所述导电膜外层6的外侧设有若干Ag电极7；
所述硅衬底1背面的非晶硅本征层2的外侧设有N型非晶硅掺杂层4，所述N型非晶硅掺杂层4的外侧设有透明导电膜，透明导电膜包括导电膜底层5和导电膜外层6，所述导电膜底层5的外侧设有导电膜外层6，所述导电膜外层6的外侧设有若干Ag电极7。
所述导电膜底层5为AZO等不含铟的透明导电薄膜，膜层厚度为50nm~100nm，所述导电膜外层6为ITO或IWO等含铟透明导电薄膜，膜层厚度为10nm~50nm。
所述非晶硅本征层2的厚度为7nm；P型非晶硅掺杂层3的总厚度为10nm；N型非晶硅掺杂层4的厚度为6nm。
本实用新型涉及的一种异质结太阳能电池结构的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）选用p型或n型单晶硅片做硅衬底1；硅片厚度为80-150微米，硅片（长×宽）可以是166mm×166mm、182mm×182mm、210mm×210mm、210mm×105mm等各种规格尺寸；
（2）采用湿法化学腐蚀方法在硅衬底双面制作金字塔绒面结构；
（3）通过等离子体化学气相沉积法在硅衬底1上表面沉积非晶硅本征层2，并在该非晶硅本征层2表面沉积N型非晶硅掺杂层4；
（4）并通过磁控溅射或蒸发镀膜法在N型非晶硅掺杂层4的外表面沉积导电膜底层5，导电膜底层5为AZO等不含铟的透明导电薄膜，膜层厚度为50nm~100nm，然后再在导电膜底层5的表面沉积导电膜外层6，导电膜外层6为ITO或IWO等含铟透明导电薄膜，膜层厚度为10nm~50nm；
（5）在硅衬底1的下表面同样按照步骤三和四依次沉积背面的非晶硅本征层2、P型非晶硅掺杂层3、导电膜底层5和导电膜外层6；
（6）最后，采用丝网印刷或电镀工艺在上下表面透明导电薄膜上分别制备金属Ag电极7。
综上，本实用新型中的硅基异质结太阳电池制备完成，其中透明导电薄膜采用AZO等不含铟的透明导电薄膜作为底层，再在该膜层上沉积ITO或IWO等含铟透明导电薄膜作为外层。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种异质结太阳能电池结构，它包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的正面和背面均设有非晶硅本征层（2），所述硅衬底（1）正面的非晶硅本征层（2）的外侧设有P型非晶硅掺杂层（3），所述硅衬底（1）背面的非晶硅本征层（2）的外侧设有N型非晶硅掺杂层（4）；其特征在于：所述P型非晶硅掺杂层（3）和N型非晶硅掺杂层（4）的外侧均设有透明导电膜，透明导电膜包括导电膜底层（5）和导电膜外层（6），导电膜底层（5），所述导电膜底层（5）的外侧设有导电膜外层（6），所述导电膜外层（6）的外侧设有若干Ag电极（7）；所述导电膜底层（5）为无铟透明导电薄膜：AZO透明导电薄膜；所述导电膜外层（6）为含铟透明导电薄膜：ITO或IWO透明导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池结构，其特征在于：所述导电膜底层（5）的膜层厚度为50nm~100nm。
3.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池结构，其特征在于：所述导电膜外层（6）的膜层厚度为10nm~50nm。
4.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池结构，其特征在于：所述非晶硅本征层（2）的厚度为5~10nm。
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