[發明專利]一種埋柵結構異質結太陽電池

無效

• 申請號: 201210171006.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102709347A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 涂宏波;王學林;聶金艷;梅曉東;湯安民
• 申請（專利權）人: 浙江晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/077
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吳關炳

技術領域

????本發明涉及半導體太陽電池技術領域，特別是一種埋柵異質結太陽電池結構。

背景技術

????目前，傳統晶體硅太陽電池在生產中采用了高溫制作工藝，如擴散900℃以上，高溫燒結850℃以上等耗能多，成本高。隨著光伏產業技術的發展，尋找新技術新方法降低太陽電池生產成本和提高轉換效率，是太陽電池發展方向。

傳統的異質結太陽電池的柵線是直接印刷在太陽電池的受光面上的，減少太陽電池受光面柵線的遮光面積是提高太陽電池轉化效率的重要方向。但傳統生產中，采用絲網印刷的方法進一步減少遮光面積，提高柵線的高寬比的問題沒有得到很好的解決。采用低溫薄膜制備技術生產異質結太陽電池是一個新的研究方向，它降低了能耗，并且生產工藝簡單，易于商業化而且有利于降低制造成本。然而，氫化非晶硅的光電導在光照下的衰減問題始終沒有得到很好的解決。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種不僅結構簡單合理，而且能提高光吸收能力的高效低成本異質結太陽電池。

本發明為解決上述技術問題，提供了一種埋柵結構異質結太陽電池，包括N型單晶硅（n?c-Si）襯底、電池正極、電池負極、透明導電薄膜（TCO）以及在所述N型單晶硅襯底正面（主要受光面）和背面制備形成的若干膜層；所述的在N型單晶硅襯底正面制備形成的膜層包括P型氫化納米硅（p?nc-Si:H）膜層和P型重摻雜氫化納米碳化硅（p⁺?nc-SiC:H）膜層，并形成p⁺/p高低結；所述N型單晶硅襯底正面和背面的最外層均制備形成一層透明導電薄膜；所述N型單晶硅襯底正面上設有凹槽，所述的電池正極設置于凹槽內；所述的電池負極設置于所述N型單晶硅襯底背面。

作為一種優選，所述的在N型單晶硅襯底正面制備形成的膜層依次為本征氫化納米硅（i?nc-Si:H）膜層、P型氫化納米硅膜層和P型重摻雜氫化納米碳化硅膜層，并在所述P型重摻雜氫化納米碳化硅膜層上制備形成一層透明導電薄膜，從表到里形成TCO/p⁺?nc-SiC:H/p?nc-Si:H/i?nc-Si:H/n?c-Si的結構；所述的在N型單晶硅襯底背面制備形成的膜層依次為本征氫化納米硅膜層和N型氫化納米硅（n^+?nc-Si:H）膜層，并在所述N型氫化納米硅膜層上制備形成一層透明導電薄膜，從表到里形成TCO/n⁺nc-Si:H/?i?nc-Si:H/n?c-Si的結構。

作為一種優選，所述的電池正極和電池負極分別制作在位于所述N型單晶硅襯底正面和背面最外層的透明導電薄膜上；所述的電池正極采用化學鍍制作于所述N型單晶硅襯底正面上所設的凹槽內，所述的電池負極采用印刷方式制作于所述N型單晶硅襯底背面。

作為進一步的優選，所述的N型單晶硅襯底厚度為150-250μm，摻雜濃度為1×10¹⁵-1×10¹⁷/cm³，電導率為0.3-12Ω·cm；所述的本征氫化納米硅膜層厚度為1-5nm；所述的P型氫化納米硅膜層厚度為2-10nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10¹⁹/cm³；所述的P型重摻雜氫化納米碳化硅膜層厚度為2-10nm，摻雜濃度為1×10¹⁹-5×10²⁰/cm³；所述的N型氫化納米硅膜層厚度為5-15nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-5×10²⁰/cm³；所述的透明導電薄膜厚度為60-120nm；凹槽寬度為30-40μm，深度為15-25μm。

作為進一步的優選，所述的N型單晶硅襯底正面刻槽方法包括激光刻槽、機械刻槽或等離子體刻槽；所述的透明導電薄膜的制作方法包括APCVD、磁控濺射、離子束濺射、熱蒸發或離子束蒸發；在所述N型單晶硅襯底正面和背面制備形成膜層的制備方法包括射頻濺射、PECVD或HWCVD。