[發明專利]一種硅異質結太陽能電池結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201510057905.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104638039A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 張傑
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/072;H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，尤其涉及一種硅異質結太陽能電池結構及其制造方法。

背景技術

近些年來，由于世界各地的原油存量逐年的減少，能源問題已成為全球注目的焦點。為了解決能源耗竭的危機，各種替代能源的發展與利用實為當務之急。隨著環保意識抬頭，加上太陽能具有零污染、取之不盡用之不竭的優點，太陽能發電技術(又可稱為光伏發電技術)已成為相關領域中最受矚目的焦點。因此，在日照充足的位置，例如建筑物屋頂、廣場等等，愈來愈廣泛地見到太陽能面板的裝設。

太陽能面板是一種通過光伏效應(Photovoltaic?Effect)將光線轉化為電力的設施。一般來說，太陽能面板包括基板以及設置在基板上的多個太陽能電池片(solar?cell)。在此，太陽能電池片又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓并且在有回路的情況下就能夠產生電流。

在現有技術中，為提高太陽能的轉化效率，已研發出一種硅異質結(silicon?heterojunction)太陽能電池，其以n型單晶硅作為襯底，并在該襯底的上下表面用氫化非晶硅材質進行鈍化處理，之后將p型氫化非晶硅和n型氫化非晶硅與n型晶體硅進行硅異質結，之后在它們的正反兩面鍍上透明導電氧化層(transparent?conductive?oxide?layer)，最后在正面電極刷上柵格狀的銀膠，并在背面電極濺鍍鎳釩合金(NiV)/銀(Ag)薄膜。然而，該太陽能電池結構在背面電極部分至少存在以下問題：在單晶的透明導電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力太差，導致Ribbon(金屬焊帶)焊接時容易出現剝離(peeling)等不良情形，且Ribbon在進行拉力測試時的拉力值小于1N/m²。

有鑒于此，如何設計一種新的太陽能電池結構，以解決現有技術中的上述缺陷或不足，提升透明導電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。

發明內容

針對現有技術中的太陽能電池結構所存在的上述缺陷，本發明提供了一種新的硅異質結太陽能電池結構及其制造方法。

依據本發明的一個方面，提供一種硅異質結太陽能電池(silicon?heterojunction?solar?cell)結構，包括：

一n型晶體硅(n-type?crystal?Si)，具有一正面和一背面，所述正面和所述背面均使用氫化非晶硅(a-Si:H)進行鈍化處理；

一p型氫化非晶硅層，位于所述n型晶體硅的正面之上，且與所述n型晶體硅進行異質結；

一n型氫化非晶硅層，位于所述n型晶體硅的背面之下，且與所述n型晶體硅進行異質結；

一第一透明導電氧化(transparent?conductive?oxide，TCO)層，位于所述p型氫化非晶硅層的上方；

一第二透明導電氧化層，位于所述n型氫化非晶硅層的下方；

一非晶透明導電氧化(amorphous?TCO)層，形成于所述第二透明導電氧化層的遠離所述n型晶體硅的一表面；

一銀膠層，呈柵格狀，形成于所述第一透明導電氧化層的上方；以及

一緩沖薄膜層，濺鍍形成于所述非晶透明導電氧化層的遠離所述n型晶體硅的一表面。

在其中的一實施例，所述緩沖薄膜層為銀(Ag)材質。

在其中的一實施例，所述硅異質結太陽能電池結構采用PVD(Physical?Vapor?Deposition，物理氣相沉積)方式濺鍍形成所述緩沖薄膜層。

在其中的一實施例，所述非晶透明導電氧化層與濺鍍的銀產生氧化銀，藉由氧化銀中的氧-銀(O-Ag)鍵來增加模組串焊時的焊帶拉力。

在其中的一實施例，所述非晶透明導電氧化層為氧化錫、氧化銦或氧化鋅。

在其中的一實施例，所述第一透明導電氧化層和所述第二透明導電層為氧化銦錫材質。

依據本發明的另一個方面，提供了一種硅異質結太陽能電池(silicon?heterojunction?solar?cell)結構的制造方法，包括以下步驟：

形成一n型晶體硅(n-type?crystal?Si)，具有一正面和一背面，所述正面和所述背面均使用氫化非晶硅(a-Si:H)進行鈍化處理；

形成一p型氫化非晶硅層于所述正面，以及形成一n型氫化非晶硅層于所述背面；