[發(fā)明專利]一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510057905.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104638039A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張傑
• 申請（專利權(quán)）人: 友達(dá)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(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

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(diǎn)。為了解決能源耗竭的危機(jī)，各種替代能源的發(fā)展與利用實(shí)為當(dāng)務(wù)之急。隨著環(huán)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(yōu)點(diǎn)，太陽能發(fā)電技術(shù)(又可稱為光伏發(fā)電技術(shù))已成為相關(guān)領(lǐng)域中最受矚目的焦點(diǎn)。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(shè)。

太陽能面板是一種通過光伏效應(yīng)(Photovoltaic?Effect)將光線轉(zhuǎn)化為電力的設(shè)施。一般來說，太陽能面板包括基板以及設(shè)置在基板上的多個(gè)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(fā)電的光電半導(dǎo)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(chǎn)生電流。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為提高太陽能的轉(zhuǎn)化效率，已研發(fā)出一種硅異質(zhì)結(jié)(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(zhì)進(jìn)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(jìn)行硅異質(zhì)結(jié)，之后在它們的正反兩面鍍上透明導(dǎo)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(jié)構(gòu)在背面電極部分至少存在以下問題：在單晶的透明導(dǎo)電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力太差，導(dǎo)致Ribbon(金屬焊帶)焊接時(shí)容易出現(xiàn)剝離(peeling)等不良情形，且Ribbon在進(jìn)行拉力測試時(shí)的拉力值小于1N/m²。

有鑒于此，如何設(shè)計(jì)一種新的太陽能電池結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，提升透明導(dǎo)電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池結(jié)構(gòu)所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法。

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池(silicon?heterojunction?solar?cell)結(jié)構(gòu)，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(jìn)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(jìn)行異質(zhì)結(jié)；

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(jìn)行異質(zhì)結(jié)；

一第一透明導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電氧化(amorphous?TCO)層，形成于所述第二透明導(dǎo)電氧化層的遠(yuǎn)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(dǎo)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(dǎo)電氧化層的遠(yuǎn)離所述n型晶體硅的一表面。

在其中的一實(shí)施例，所述緩沖薄膜層為銀(Ag)材質(zhì)。

在其中的一實(shí)施例，所述硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)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(shí)施例，所述非晶透明導(dǎo)電氧化層與濺鍍的銀產(chǎn)生氧化銀，藉由氧化銀中的氧-銀(O-Ag)鍵來增加模組串焊時(shí)的焊帶拉力。

在其中的一實(shí)施例，所述非晶透明導(dǎo)電氧化層為氧化錫、氧化銦或氧化鋅。

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

依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池(silicon?heterojunction?solar?cell)結(jié)構(gòu)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(jìn)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；