[發明專利]一種異質結太陽能電池的制造方法及異質結太陽能電池

在審

• 申請號: 201510016061.1
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104600157A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張津燕;郁操;易志凱;楊苗;徐希翔
• 申請（專利權）人: 福建鉑陽精工設備有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0747
• 代理公司: 北京市清華源律師事務所 11441
• 代理人: 沈泳;李贊堅

技術領域

本申請涉及新能源領域，具體涉及一種異質結太陽能電池的制造方法及異質結太陽能電池。

背景技術

太陽能電池也可以稱之為光伏電池，其一種利用光生伏特效應將太陽光輻射直接轉換為電能的新型發電技術。因其具有原材料充足、清潔、安全、壽命長等優點，被認為是最有前途的可再生的能源技術之一。

目前晶體硅太陽能電池包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和高效晶體硅太陽能電池等。

單晶硅太陽能電池的轉換效率很高，技術較為成熟，但是由于其需要以高純的單晶硅棒為原料，使得電池的制造成本較大，難以大規模推廣應用。

多晶硅太陽能電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，其在制造成本上，比單晶硅太陽能電池低。然而，多晶硅太陽能電池的光電轉換效率相比單晶硅太陽能電池則較低，以及多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。

高效晶體硅太陽能電池包括：HIT(Hetero-junction?with?Intrinsic?Thin?layer，非晶硅/晶硅異質結)電池、IBC(Interdigitated?back?contact，全背電極接觸晶硅)電池等；其中，HIT太陽能電池是一種利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池，其結合單晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池的優勢。該HIT太陽能電池具有制備工藝溫度低、轉換效率高、高溫特性好等特點，是一種低價高效電池，因此，HIT太陽能電池成為目前主流的幾種高效太陽能電池技術之一。

所謂非晶硅/晶硅異質結太陽能電池(HIT：Hetero-junction?with?intrinsic?Thin?layer)結構就是在P型氫化非晶硅與n型硅襯底之間，以及n型氫化非晶硅與n型硅襯底之間分別增加一層本征氫化非晶硅薄膜。采取該工藝措施后，改變了PN結的性能。因而使轉換效率達到25.57％，開路電壓達到740mV，并且全部工藝可以在230℃以下實現。

由此可見，HIT電池之所以能取得這樣高的光電轉換效率是由于在太陽電池的p-n結中插入一個本征非晶硅層，該本征非晶硅層對晶硅表面的鈍化作用使其界面特性得以改善。因此，本征非晶硅層需要具有一定厚度和較寬的光學帶隙，使盡可能多的光照可以透射到晶硅區域，進而達到高性能的HIT電池。但是，本征非晶硅層的厚度是影響HIT電池性能重要因素，一方面，由于本征非晶硅層本身導電率較低，因此，本征非晶硅層太厚將會增大電池的串聯電阻，使填充因子相應減小，進而使電池轉換效率降低；為使晶硅具有良好的陷光效果，需要對晶硅進行制絨處理，由于晶硅制絨處理后其表面粗糙度增加，如果本征非晶硅層太薄，其難以均勻沉積在晶硅表面上，進而不能對異質結界面起到良好的鈍化效果，也就無法減小因界面復合而引起的電池效率損失；另一方面，由于本征非晶硅層直接在晶硅表面上沉積形成，會引起晶硅外延生長和混合相生長，導致硅原子結構中產生高缺陷態密度，進而導致界面質量較低。

基于上述，如何提供一種異質結太陽能電池的制造方法及異質結太陽能電池，能夠減小本征非晶硅層厚度對電池性能的影響，并防止本征非晶硅層在晶硅上外延生長和混成相生長，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請提供一種異質結太陽能電池的制造方法，以解決上述技術問題。

本申請提供一種異質結太陽能電池的制造方法，包括：提供基片；在所述基片一側或兩側形成第一本征緩沖層；在具有所述第一本征緩沖層的基片的兩側形成第二本征緩沖層；在具有所述第二本征緩沖層的基片的兩側形成摻雜層，稱為第一摻雜層和第二摻雜層；在具有所述摻雜層的基片的兩側分別形成透明導電層；或在具有所述摻雜層的基片的一側形成透明導電層，另一側形成透明導電氧化物/金屬復合層。

優選地，所述第一本征緩沖層和/或第二本征緩沖層設置為單層或多層，并采用化學氣相沉積法、熱絲氣相化學沉積或者熱氧化法沉積形成。

優選地，所述第一本征緩沖層為a-SiOx:H本征層，沉積條件為：選用的反應氣體為SiH₄和CO₂；沉積溫度范圍大于等于200℃，小于等于230℃；沉積壓力范圍為大于等于0.2mbar，小于等于0.8mbar；SiH₄流量為范圍為大于等于200sccm，小于等于800sccm；CO₂流量范圍為大于等于20sccm，小于等于50sccm；40MHz甚高頻功率密度范圍為大于等于0.012W/cm²，小于等于0.025W/cm²。