[發(fā)明專利]一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711314000.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108054220A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅林堅(jiān);沈文杰;谷士斌;任明沖;侯洪濤;周學(xué)謙;宋元恒;蔡蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江晶盛機(jī)電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)，旨在提供一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法。該電池包括位于中間層的硅片、覆蓋在硅片兩側(cè)的非晶硅層、覆蓋在非晶硅層表面的透明導(dǎo)電膜層，以及若干個(gè)同時(shí)貫通硅片、非晶硅層和透明導(dǎo)電膜層的通孔；在通孔中填充導(dǎo)電材料，導(dǎo)電材料與兩側(cè)透明導(dǎo)電膜層之間絕緣；在正面透明導(dǎo)電膜層上僅設(shè)置細(xì)柵電極，在背面透明導(dǎo)電膜層上同時(shí)設(shè)置細(xì)柵電極和主柵電極，通孔中導(dǎo)電材料同時(shí)連接正面細(xì)柵線和背面主柵電極，但不與背面細(xì)柵電極相連。本發(fā)明中制備工藝簡單，能使正面遮光面積減少一半以上，發(fā)電效率相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)能提高2％以上。本發(fā)明提供了更多的空間用于優(yōu)化電池正面的細(xì)柵電極線條形狀，提供美化電池的設(shè)計(jì)空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

非晶硅/單晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池(簡稱硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池)是一種應(yīng)用廣泛的電池。如圖1所示，硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池通常由多種膜層構(gòu)成，主要包括硅片10、非晶硅膜層11以及透明導(dǎo)電膜層12(TCO膜層)，并以硅片10為對(duì)稱中心呈上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)。其中，非晶硅膜層11包括非晶n層、非晶p層以及本征i層，非晶硅膜層11主要由化學(xué)氣相沉積(CVD)或者熱絲法制備；透明導(dǎo)電膜層12通常采用摻錫氧化銦(ITO)或者摻鋁氧化鋅(AZO)，透明導(dǎo)電膜層12主要由磁控濺射法或者蒸發(fā)法制備。在透明導(dǎo)電膜層12的表面通常采用以絲網(wǎng)印刷的方法制備電極13和14，漿料通常采用銀漿。

通常情況下，電極分為細(xì)柵線和主柵線，正面細(xì)柵線和主柵線的遮光率分別在2.5-4％范圍，正面柵線的總遮光率在5-8％范圍內(nèi)。由于正面柵線會(huì)遮擋太陽光，導(dǎo)致部分太陽光發(fā)電效率損失，因而降低正面柵線的遮光率是提高太陽能發(fā)電效率的重要手段。但是目前的方法主要集中在縮減柵線寬度和柵線間距上，由于可調(diào)范圍小導(dǎo)致效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制備方法。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池，包括位于中間層的硅片、覆蓋在硅片兩側(cè)的非晶硅層，以及覆蓋在非晶硅層表面的透明導(dǎo)電膜層；該太陽能電池還包括若干個(gè)同時(shí)貫通硅片、非晶硅層和透明導(dǎo)電膜層的通孔，在通孔中填充有導(dǎo)電材料，導(dǎo)電材料與兩側(cè)的透明導(dǎo)電膜層之間絕緣；在正面的透明導(dǎo)電膜層上僅設(shè)置細(xì)柵電極，在背面的透明導(dǎo)電膜層上同時(shí)設(shè)置細(xì)柵電極和主柵電極，所述通孔中的導(dǎo)電材料同時(shí)連接正面的細(xì)柵線和背面的主柵電極，但不與背面的細(xì)柵電極相連。

本發(fā)明中，所述通孔的孔徑在100um-5mm之間，單個(gè)電池片上的開孔數(shù)量在2-100個(gè)之間。

本發(fā)明中，所述通孔的橫截面形狀是圓形、方形或三角形。

本發(fā)明中，所述通孔與背面的細(xì)柵電極的間距大于5um。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了前述硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的方法，包括以下步驟：

(1)按照預(yù)設(shè)的位置和數(shù)量，在硅片上打孔；

(2)在打孔后的硅片的正面和背面分別沉積非晶硅，形成非晶硅層；

(3)在正面和背面的非晶硅層上分別沉積透明導(dǎo)電膜，形成透明導(dǎo)電膜層；

(4)對(duì)硅片上的通孔進(jìn)行防短路處理，然后向通孔中填入導(dǎo)電材料；

(5)在正面的透明導(dǎo)電膜層上布置細(xì)柵電極，在背面的透明導(dǎo)電膜層上布置細(xì)柵電極和主柵電極，使通孔中的導(dǎo)電材料同時(shí)連接正面的細(xì)柵線和背面的主柵電極，但不與背面的細(xì)柵電極相連。

本發(fā)明中，所述步驟(1)中的打孔是使用激光打孔。

本發(fā)明中，在步驟(1)完成之后，先對(duì)硅片進(jìn)行堿腐、制絨與清洗處理，然后進(jìn)行退火處理。