[發明專利]一種異質結背接觸太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201810705914.6
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108735828A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 盧剛;張敏;劉飛;何風琴;鄭路;錢俊;王旭輝;楊勇州;楊振英
• 申請（專利權）人: 黃河水電光伏產業技術有限公司;青海黃河上游水電開發有限責任公司光伏產業技術分公司;國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司;青海黃河上游水電開發有限責任公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/076;H01L31/20
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明公開了一種異質結背接觸太陽能電池，包括N型晶硅襯底，N型晶硅襯底的背光面上依次設置有第一本征非晶硅層、第一摻雜非晶硅層和電極層，第一摻雜非晶硅層包括交錯排布的N型摻雜區和P型摻雜區，其中，電極層和第一摻雜非晶硅層之間設有透明導電薄膜層，透明導電薄膜層包括依次設置在第一摻雜非晶硅層上的第一薄膜層和第二薄膜層，第一薄膜層的功函數大于第二薄膜層的功函數，第一薄膜層的功函數不小于5eV。本發明解決了現有異質結背接觸太陽能電池的TCO薄膜層的功函數較小，造成電流的損失的問題。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種異質結背接觸太陽能電池及其制備方法。

背景技術

目前公布的異質結背接觸太陽能電池結構中，為了實現電流的收集和導出，實現非晶硅層和金屬電極良好的歐姆接觸，在電池背面沉積一層厚度約為100nm左右的的TCO(透明導電層：Transparent Conductive Oxide)薄膜。TCO薄膜由ITO(銦錫氧化物：Indiumtin Oxide)構成，但是ITO的功函數(4.5eV)小于P型及N型非晶硅的功函數(>5eV)，因此造成電流的損失，不利于提高太陽能電池的能量轉換效率。

另外，制備ITO結晶時，需要在超過150℃以上的溫度下進行ITO的沉積。這樣雖然獲得了較佳的薄膜光電性質，但是ITO結晶過程會增加ITO層表面的粗糙度(>2.5nm)，同時TCO薄膜的高溫制作過程容易對非晶硅膜層造成損傷。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種異質結背接觸太陽能電池及其制備方法，以解決ITO薄膜的功函數較低，導致電流損失的問題，以及TCO薄膜制備過程的高溫對非晶硅膜層造成損傷的問題。

為了達到上述的目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種異質結背接觸太陽能電池，包括N型晶硅襯底，所述N型晶硅襯底的背光面上依次設置有第一本征非晶硅層、第一摻雜非晶硅層和電極層，所述第一摻雜非晶硅層包括交錯排布的N型摻雜區和P型摻雜區，其中，所述電極層和所述第一摻雜非晶硅層之間設有透明導電薄膜層，所述透明導電薄膜層包括依次設置在所述第一摻雜非晶硅層上的第一薄膜層和第二薄膜層，所述第一薄膜層的功函數大于所述第二薄膜層的功函數，所述第一薄膜層的功函數不小于5eV。

優選地，所述第一薄膜層的功函數為5eV～6eV。

優選地，所述第一薄膜層的材料為IZTO，所述第二薄膜層的材料為ITO。

優選地，所述第一薄膜層的厚度為80～120nm。

優選地，所述第二薄膜層厚度為20～50nm。

優選地，所述電極層包括負電極和正電極，所述負電極電性連接到所述N型摻雜區，所述正電極電性連接到所述P型摻雜區。

優選地，所述太陽能電池還包括依次設置在所述N型晶硅襯底的受光面上的第二本征非晶硅層、第二摻雜非晶硅層和減反射層。

本發明還提供了如上所述的異質結背接觸太陽能電池的制備方法，其中，包括步驟：

S1、提供一N型晶硅襯底，在所述N型晶硅襯底的背光面和受光面分別制備形成第一本征非晶硅層和第二本征非晶硅層；

S2、在所述第一本征非晶硅層上制備形成第一摻雜非晶硅層；

S3、在所述第二本征非晶硅層上制備形成第二摻雜非晶硅層；

S4、在所述第二摻雜非晶硅層上制備形成減反射層；

S5、在所述第一摻雜非晶硅層上制備形成透明導電薄膜層；

S6、在所述透明導電薄膜層上制備形成電極層。

優選地，所述步驟S5具體包括：