[實用新型]有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420451967.7
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN204029820U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭萬武;包健
• 申請（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/075
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池，屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，薄膜/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池的核心是感光面發(fā)射極的制作，發(fā)射極結(jié)構(gòu)直接決定了電池內(nèi)建場的分布和載流子輸運的效率。此外，異質(zhì)結(jié)電池正面柵線對入射光的遮擋損失一直是影響電池性能的關(guān)鍵因素，通常減少正面柵線有利于對入射光的吸收利用，然而不利于載流子的收集輸運，影響電池的整體性能。因此如何在不影響載流子輸運效率的前提下，減少感光面柵線數(shù)目將成為異質(zhì)結(jié)高效電池的研究方向。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池，它不僅能夠改善電池內(nèi)建電場的分布，弱化載流子對摻雜層的依賴性，而且能夠弱化由于襯底的不均勻性導(dǎo)致的電池性能的下降，從而在不影響載流子輸運效率的前提心下，減少感光面柵線的數(shù)目。

為了解決上述技術(shù)問題后，本實用新型的技術(shù)方案是：一種有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池，它具有襯底、正面本征非晶硅薄膜層、摻雜層、透明導(dǎo)電薄膜層和金屬柵線層，正面本征非晶硅薄膜層沉積在襯底的正面上，摻雜層沉積在正面本征非晶硅薄膜層的上表面上，透明導(dǎo)電薄膜層沉積在摻雜層的上表面上，金屬柵線層設(shè)置在透明導(dǎo)電薄膜層的上表面上，其特征在于：所述的摻雜層包括呈交替橫向排列的重?fù)诫s區(qū)域和輕摻雜區(qū)域，并且輕摻雜區(qū)域的中部設(shè)置有發(fā)射極單元隔離層。

進(jìn)一步，本異質(zhì)結(jié)電池還具有背面本征非晶硅薄膜層、背面場、導(dǎo)電介質(zhì)層和銀漿層，背面本征非晶硅薄膜層沉積在襯底的背面上，背面場沉積在背面本征非晶硅薄膜層的下表面上，導(dǎo)電介質(zhì)層沉積在背面場的下表面上，銀漿層設(shè)置在導(dǎo)電介質(zhì)層的下表面上。

進(jìn)一步，所述的背面場為重?fù)诫s硅基薄膜，其導(dǎo)電類型與襯底的導(dǎo)電類型相同。

進(jìn)一步，所述的透明導(dǎo)電薄膜層采用PVD沉積法或MOCVD沉積法制備在摻雜層的上表面上。

進(jìn)一步，所述的重?fù)诫s區(qū)域和輕摻雜區(qū)域的導(dǎo)電類型均與襯底的導(dǎo)電類型相反。

進(jìn)一步，所述的重?fù)诫s區(qū)域和輕摻雜區(qū)域均采用PECVD沉積法沉積在正面本征非晶硅薄膜層的上表面上。

進(jìn)一步，所述的發(fā)射極單元隔離層采用激光劃線法設(shè)置在每個輕摻雜區(qū)域的中部。

本實用新型還提供了一種有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池的制備方法，它包含如下步驟：

(1)對襯底進(jìn)行表面處理；

(2)在襯底的正面生長正面本征非晶硅薄膜層；

(3)制備摻雜層：在正面本征非晶硅薄膜層上交替沉積出重?fù)诫s區(qū)域和輕摻雜區(qū)域作為異質(zhì)結(jié)電池的發(fā)射極，并在每個輕摻雜區(qū)域的中部制備出發(fā)射極單元隔離層使各發(fā)射極單元彼此獨立存在，處于橫向并聯(lián)模式；

(4)在摻雜層的上表面沉積透明導(dǎo)電薄膜層；

(5)在透明導(dǎo)電薄膜層的上表面制備金屬柵線層；

(6)后續(xù)處理，完成有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池的制備。

進(jìn)一步，在所述的步驟(1)和步驟(2)之間，還包含步驟：在襯底的背面沉積出背面本征非晶硅薄膜層，而后在背面本征非晶硅薄膜層的下表面上沉積出背面場；在所述的步驟(4)和步驟(5)之間，還包含步驟：在背面場的下表面上沉積出導(dǎo)電介質(zhì)層；在所述的步驟(5)中，并同時在導(dǎo)電介質(zhì)層的下表面上制備銀漿層。

進(jìn)一步，在所述的步驟(5)中，采用絲網(wǎng)印刷工藝制備金屬柵線層，并在金屬柵線層和銀漿層制備完畢后，在氮氣氛圍中烘干。

采用了上述技術(shù)方案后，作為發(fā)射極的摻雜層采用橫向梯度式高低摻雜，形成橫向濃度梯度高低異質(zhì)p-n結(jié)結(jié)構(gòu)，這種橫向高低結(jié)改善了內(nèi)建場分布，有效提升了柵線所處位置的載流子輸運效率，弱化了載流子輸運對低摻雜區(qū)的依賴，進(jìn)而可以實現(xiàn)在減少柵線數(shù)目的前提下獲得較高的電流，為載流子輸運提供可控性“通道”，進(jìn)而減小了柵線對光的遮擋損失，提升了電池對光的吸收利用；正面發(fā)射極的摻雜層采用獨立單元結(jié)構(gòu)，亦即在輕摻雜區(qū)域中間采用激光劃線技術(shù)使其彼此獨立存在，各單元發(fā)射極之間呈現(xiàn)并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，弱化了由于襯底硅片性能的不均勻性所導(dǎo)致的開壓降低及其電池性能下降，有效提升了工藝良率。

附圖說明

圖1為本實用新型的有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的有利于減少正面柵線數(shù)目的異質(zhì)結(jié)電池的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。