[實用新型]一種HIT硅太陽能電池

有效

• 申請號: 201320745617.7
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN203607434U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 郭立強;劉正棠
• 申請（專利權）人: 鎮江大創科技信息有限公司
• 主分類號: H01L31/0747
• 分類號: H01L31/0747;H01L31/0216;H01L31/0352
• 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

技術領域

本實用新型涉及一種光伏技術領域的太陽能電池，特別是一種HIT硅太陽能電池。

背景技術

晶體硅太陽能電池在迅速發展的光伏發電技術領域中一直占據著主導地位，尤其單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池更被作為了太陽能電池的主流產品，但由于價格昂貴和材料短缺，已不能滿足經濟社會快速發展的需求。目前，第二代薄膜型硅太陽能電池逐漸成為硅太陽能電池應用和發展的主流，然而非晶硅薄膜、多晶硅薄膜、微晶硅薄膜等太陽能電池均存在不同程度的光致衰退效應且轉換效率遠不如晶體硅太陽能電池，為減少晶體硅太陽能電池同時保持高轉換效率，近年來HIT太陽能電池得到了迅速的發展。在太陽能電池制備工藝上，HIT太陽能電池結合了薄膜太陽能電池低溫制造的優點，避免了晶體硅高溫擴散工藝來獲得p-n結的方法，從而節約了制造成本。

2006年初美國LosAlamos國家實驗室的科學家報道，在納米太陽能電池中發現了一個光子可以激發多個載流子的“多重激發”（Multi-excitation）現象，這樣就會使太陽能電池的輸出電流增大。納米硅薄膜是一種結構新穎的硅薄膜材料，它是由大量的平均尺寸僅為2～8nm的納米結構硅晶粒鑲嵌在非晶態晶間界面組成，其中納米的硅晶粒和晶間界面各占薄膜體積分數的50%左右，在晶粒區域的硅原子具有較高的周期性，類似于單晶結構，在晶間界面區域的硅原子卻呈長程無序性，結構較為松散，具有較大柔性，厚度約為2～3個硅原子層。這對HIT太陽能電池的結構創造和實現奠定了一定的基礎。

實用新型內容

實用新型目的：針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種以納米硅薄膜材料研制的HIT硅太陽能電池，可在納米硅薄膜中實現多重激發效應以提高硅太陽能電池的整體性能。

技術方案：一種HIT硅太陽能電池，從頂層至底層依次為：Ag網格柵線、SiN_x減反層、n⁺歐姆接觸層、n型納米硅薄膜發射極、本征型納米硅薄膜吸收層、p型硅片、p⁺非晶硅薄膜歐姆接觸層、Al背電極。

所述SiN_x減反層的厚度為50nm，所述n⁺歐姆接觸層的厚度為5～10nm，所述n型納米硅薄膜發射極的厚度為10～15nm，所述本征型納米硅薄膜吸收層的厚度為5～10nm，所述p⁺非晶硅薄膜歐姆接觸層的厚度為5～10nm，所述Al背電極的厚度為300nm。

本實用新型HIT硅太陽能電池的結構原理是，增加重摻雜p⁺非晶硅薄膜歐姆接觸層、n⁺歐姆接觸層，降低半導體材料與金屬電極的接觸電阻，納米硅薄膜可實現多重激發效應，增加光生載流子的濃度，以提高硅太陽能電池的轉換效率。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的優點是異質結構的太陽能電池，實現多重激發效應，以提高硅太陽能電池的整體性能，即保持了硅太陽能電池的低成本優勢，又提高了硅太陽電池的轉換效率，具有高效率、高穩定性的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型HIT硅太陽能電池的結構示意圖；

圖2為圖1背面的Ag網格柵線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如附圖1、2所示，一種HIT硅太陽能電池，從頂層至底層依次為：Ag網格柵線1、SiN_x減反層2、n⁺歐姆接觸層3、n型納米硅薄膜發射極4、本征型納米硅薄膜吸收層5、p型硅片6、p⁺非晶硅薄膜歐姆接觸層7、Al背電極8。SiN_x減反層2的厚度為50nm，n⁺歐姆接觸層3的厚度為5～10nm，n型納米硅薄膜發射極4的厚度為10～15nm，本征型納米硅薄膜吸收層5的厚度為5～10nm，p⁺非晶硅薄膜歐姆接觸層7的厚度為5～10nm，Al背電極8的厚度為300nm。在p型硅片6上采用激光刻蝕形成埋入槽，作為n⁺歐姆接觸層3的埋入位置，Ag網格柵線1與埋入槽交叉成90°。

本實用新型HIT硅太陽能電池的制造方法如下：