[發明專利]一種晶體硅\非晶硅雙節雙面電池及其制造方法無效
| 申請號: | 201210368965.7 | 申請日: | 2012-09-27 |
| 公開(公告)號: | CN102903780A | 公開(公告)日: | 2013-01-30 |
| 發明(設計)人: | 高艷濤;姜慶堂;邢國強;陶龍忠;張斌;何恬 | 申請(專利權)人: | 奧特斯維能源(太倉)有限公司 |
| 主分類號: | H01L31/0687 | 分類號: | H01L31/0687;H01L31/0376;H01L31/18;H01L31/20 |
| 代理公司: | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 柏尚春 |
| 地址: | 215434 江蘇省蘇州*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 晶體 非晶硅雙節 雙面 電池 及其 制造 方法 | ||
技術領域
本發明涉及光伏領域,具體是一種太陽能電池結構及其制造方法。
背景技術
目前,與國外先進電池制備技術相比,我國晶硅太陽電池制備技術還是相對落后,基本流程由在P型硅片上以制絨、擴散、刻蝕、沉積減反膜、絲網印刷方法制造太陽電池。
?2010年以來,太陽電池片的銷售從賣方市場到買方市場,政務補貼大幅削減,使得電池片得制造商努力降低自己的生產成本,而提高電池片的效率就是有效的途徑,不僅降低了每瓦的生產成本,并且銷售得市場更大;目前高效電池的研發集中在背面鈍化,細柵印刷,雙面電池等,這些電池的制備和傳統電池的制備工藝兼容和接近,都是單節電池,不能充分的利用太陽電池的光譜,效率的提高受到了限制。
發明內容
發明目的:是針對現有技術存在的不足,提供一種晶體硅/非晶硅雙節雙面電池及其制造方法。
技術方案:為實現上述目的,本發明提供了一種晶體硅/非晶硅雙節電池,包括:?N型硅襯底、非晶硅I層、微晶硅P層、非晶硅N層、微晶硅N層、非晶硅本征層、非晶硅P層、透明導電電極、電池的正極和電池的負極;所述電池從上而下依次為:電池的正極、透明導電電極、非晶硅P層、非晶硅本征層、微晶硅N層、微晶硅P層、非晶硅I層、N型硅襯底、非晶硅I層、非晶硅N層、透明導電電極、電池的負極。
本發明在N型半導體的前后表面制備非晶硅?I層,背表面制備非晶硅N層,前表面制備微晶硅P?層,形成疊成電池的下電池-異質結電池;同時下電池的微晶硅P和上電池的微晶硅N形成良好的隧穿節;此疊成電池的上電池是NIP結構的非晶硅電池;并且雙面制備透明導電極和銀電極。
本發明所述的一種晶體硅/非晶硅雙節電池的制造方法,具體步驟如下????
(1)對N型單晶硅半導體襯底表面絨面化并進行化學清洗;
表面絨面化的目的是增加太陽光在表面的折射次數,增加光線在硅襯底中的光程,提高太陽光的利用率。單晶硅半導體通常在在堿溶液(如氫氧化鈉溶液和氫氧化鉀溶液)進行表面絨面化,是形成由金字塔形狀的絨面。同時絨面給前薄膜PIN電池提供內反射,提高薄膜電池的電流密度;
化學清洗,化學清洗一般在稀鹽酸和氫氟酸中進行,目的是去除表面的雜質,為后面的沉積本征非晶硅提供準備;
(2)在N型硅襯底兩面沉積非晶硅I層;
非晶硅I層的主要作用是鈍化N型晶體硅的表面;
(3)沉積非晶硅N層;
在N型硅襯底的下表面沉積非晶硅N層,主要作用是形成異質結,同時非晶硅致密度高,可以保護電池的內部不受水氣的影響;
(4)沉積微晶硅P層;
在N型硅襯底的上面沉積微晶硅P層,主要作用是形成異質結,同時微晶硅P和后來的微晶硅N形成良好的隧穿節,有利于載流子的通過;
(5)沉積前電池的微晶硅N層;
在微晶硅P層上沉積前電池的微晶硅N層,一方面它是前電池的構成部分,另一方面是和前面的微晶硅P形成良好的隧穿節,有利于載流子的通過;
(6)沉積前電池的本征非晶硅I層;
在微晶硅N的上面采用PECVD的方法沉積前電池的非晶硅I層,它是前電池有源層;
(7)沉積前電池的非晶硅P層;
在非晶硅的I?層的沉積非晶硅P層,它是前電池的正極;
(8)雙面制備透明導電電極;
透明導電池可以采用濺射或者金屬氧化物化學沉積(MOCVD)的方法制備,主要作用是收集電池的載流子;
(9)制備銀電極;
銀電極的主要作用是把太陽電池的電流收集起來,導出電池。
本發明中N型硅片的電阻率為:0.3???cm?-6???cm?;沉積在N型硅片上的非晶硅I層的厚度為:5-30nm;非晶硅N和微晶硅的厚度為10nm-30nm;微晶硅的N的光敏性為1-10,電導率為1-10S/cm;微晶硅P敏性為1-10,電導率在0.1-10S/cm;非晶硅I層的光敏性約為105;前電池(非晶硅PIN電池)的I層的厚度在300nm-2000nm。
有益效果:本發明所述的一種晶體硅/非晶硅雙節電池,具有以下優點:
1.??????本發明充分利用太陽的光譜,同時可以利用電池背面反射回來的光發電,制備出了高效的太陽電池;
2.本發明所述制造方法的整個過程中無高溫過程,最大限度的提高晶體硅的有效少子壽命,提高電池的轉化效率;?
3.本發明所述方法整個制造過程采用薄膜電池的制備工藝和設備,制造成本較低。
附圖說明
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H01L 半導體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射,或微粒輻射敏感的,并且專門適用于把這樣的輻射能轉換為電能的,或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件;專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過該器件的電流的,例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個共用襯底內或其上形成的,一個或多個電光源,如場致發光光源在結構上相連的,并與其電光源在電氣上或光學上相耦合的





