[發明專利]N型硅襯底背接觸型式HIT太陽電池結構和制備方法有效
| 申請號: | 201210497632.4 | 申請日: | 2012-11-29 |
| 公開(公告)號: | CN102931268A | 公開(公告)日: | 2013-02-13 |
| 發明(設計)人: | 賈河順;姜言森;程亮;任現坤;張春艷;孫繼峰;馬繼磊;徐振華 | 申請(專利權)人: | 山東力諾太陽能電力股份有限公司 |
| 主分類號: | H01L31/0747 | 分類號: | H01L31/0747;H01L31/0224;H01L31/20 |
| 代理公司: | 濟南舜源專利事務所有限公司 37205 | 代理人: | 宋玉霞 |
| 地址: | 250103 山東省濟*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 襯底 接觸 型式 hit 太陽電池 結構 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及太陽能電池技術領域,具體涉及一種N型硅襯底背接觸型式HIT太陽電池結構和制備方法。
背景技術
??????太陽能產業的迅速發展需求一種工藝流程簡單,光電轉化效率高的產業化技術來降低發電成本,達到與市電同價或低于市電電價的目標。
??????當前常規晶硅電池隨著產業化的發展,轉換效率提升和成本降低都有了較大的進步,但其結構與技術特點限制了其效率的進一步提高。于是,業界出現了多種解決方案,包括選擇性發射極太陽能電池、背接觸式太陽能電池、HIT?電池等。同時新的技術,如激光技術、LIP?技術、光刻技術等的出現也為太陽能電池進一步的轉換效率提升和成本降低提供了可能。
在目前的高效太陽電池領域中,三洋電機發展的HIT電池以其高效和穩定的性能一直是太陽電池領域研究和發展的熱點,該電池的結構不但效率比較高,而且可以減少晶硅材料的厚度使更薄的晶硅太陽電池的發展成為可能。但是其在正面需要印刷金屬電極,顯著地降低了太陽光的利用效率。
發明內容
本發明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供的一種基于N型硅襯底的背面接觸型式HIT太陽電池的結構和制備方法,本發明結合常規晶硅太陽電池和薄膜太陽電池的制備方法,并且相對于傳統HIT電池,不但制備過程簡單,降低金屬電極的使用量,而且避免常規太陽電池正面電極遮光的問題,提高了太陽電池的效率。
本發明的一種N型硅襯底背接觸型式HIT太陽電池結構技術方案為,N型硅襯底受光面由內到外依次為n+型晶硅層、減反射層的疊層結構;N型硅襯底背光面最內層為n+型晶硅層,在背光面n+型晶硅層沉積的薄膜分為兩種結構,兩種結構之間相互交替并有間隔互相分開;其中一部分為透明導電薄膜和電極的疊層結構,另一部分由內到外依次為本征非晶或微晶硅層、p型非晶或微晶硅層、透明導電薄膜和電極的疊層結構。
本征非晶或微晶硅層,p型非晶或微晶硅層,透明導電薄膜,n+型晶硅層和減反射層的厚度范圍為1~5000nm。
本征非晶或微晶硅層,p型非晶或微晶硅,透明導電薄膜,?n+型晶硅層,減反射層的厚度分別優選為10nm,12nm,15nm,200nm,80nm。
n+型晶硅層沉積的薄膜分為兩種結構,兩種結構之間的間隔距離為0.01~10000μm。
n+型晶硅層沉積的薄膜分為兩種結構,兩種結構之間的間隔為距離優選為40μm。
N型硅襯底背接觸式HIT太陽電池結構的制備方法,包括以下步驟:
(1)在制絨后的N型硅襯底進行P離子雙面擴散;
(2)在受光面沉積減反射層;
(3)在背光面通過化學氣相沉積在n+型晶硅層上依次沉積本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層;?
(4)以相同間隔清除本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層疊層結構;
(5)在背光面進行透明導電薄膜制備;
(6)在背光面進行鐳射切割,切除本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層疊層結構與n+型晶硅層連接部分的透明導電薄膜;
(7)在背光面進行金屬電極制備,在背光面n+型晶硅層沉積的薄膜形成兩種結構,兩種結構之間相互交替并有間隔互相分開;其中一部分為透明導電薄膜和電極的疊層結構,另一部分由內到外依次為本征非晶或微晶硅層、p型非晶或微晶硅層、透明導電薄膜和電極的疊層結構。
清除本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層疊層結構的方法為:a在需要清除的疊層部分之外絲網印刷一層保護層,b化學腐蝕去除未受保護部分的疊層結構,c去除保護層。N型硅襯底背接觸式HIT太陽電池結構的制備方法,包括以下步驟:
(1)在制絨后的N型硅襯底進行P離子雙面擴散;
(2)在受光面沉積減反射層;
(3)在背光面通過帶掩膜版的離子注入法在n+型晶硅層上依次制備本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層,本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層疊層結構有間隔排列;
(4)在背光面進行透明導電薄膜制備;
(5)在背光面進行鐳射切割,切除本征非晶或微晶硅層和p型非晶或微晶硅層疊層結構與n+型晶硅層連接部分的透明導電薄膜;
(6)在背光面進行金屬電極制備,在背光面n+型晶硅層沉積的薄膜形成兩種結構,兩種結構之間相互交替并有間隔互相分開;其中一部分為透明導電薄膜和電極的疊層結構,另一部分由內到外依次為本征非晶或微晶硅層、p型非晶或微晶硅層、透明導電薄膜和電極的疊層結構。
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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





