[發明專利]一種超薄晶硅太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810434662.8
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN110444616B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 沈鴻烈;唐群濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/0224;H01L31/074;H01L31/18;B82Y40/00
• 代理公司: 南昌朗科知識產權代理事務所(普通合伙) 36134
• 代理人: 郭毅力

1.一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池，其特征包括TCO薄膜、超薄金屬層、TiO₂層、P型超薄晶體硅吸收層、P型重摻雜層及金屬背電極；

所述的超薄金屬層為超薄低功函數金屬層，其厚度為2nm～10nm；

所述的P型超薄晶體硅表面為減反射納米倒金字塔結構；

所述的TiO₂為非晶TiO₂。

2.一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟：

(1)用標準清洗工藝對單晶硅片進行清洗后，用堿溶液在90℃下對其減薄；

(2)用銀輔助催化腐蝕超薄單晶硅，在其表面制作納米減反射黑硅結構，溶液溫度為室溫；

(3)將黑硅片浸入納米結構重構溶液中進行刻蝕，形成減反射納米倒金字塔；

(4)用磁控濺射在超薄單晶硅片背面沉積鋁膜，然后進行熱處理；

(5)用鹽酸去除熱處理后多余的鋁膜，再用磁控濺射金屬鋁膜做背電極；

(6)在正面倒金字塔結構上用ALD沉積絕緣氧化鈦層，再用磁控濺射沉積超薄低功函數金屬層和TCO薄膜構成電池的上電極。

3.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(1)中堿溶液腐蝕減薄得到P型超薄單晶硅厚度為30μm至80μm。

4.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(1)到步驟(6)的電池工藝中，采用的溫度均不高于650℃。

5.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(3)形成的納米倒金字塔尺寸為700nm。

6.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(4)中的熱處理溫度為650℃。

7.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(5)中的金屬背電極由不大于200nm的鋁金屬層構成。

8.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(6)中ALD沉積的TiO₂超薄絕緣層的厚度為2nm至10nm。

9.根據權利要求2所述的一種超薄晶硅載流子選擇性傳輸的異質結太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟(6)中磁控濺射沉積的低功函數鋁金屬層或者鎂金屬層的厚度為2nm。