[實用新型]一種鈍化進(jìn)光層的局域發(fā)射極晶體硅雙面太陽電池結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820331032.3
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN208315579U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高超;周浪;黃海賓;袁吉仁;岳之浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0216
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種鈍化進(jìn)光層的局域發(fā)射極晶體硅雙面太陽電池結(jié)構(gòu)，以n型晶體硅片作為基底，其發(fā)射極面分為發(fā)射極?導(dǎo)電區(qū)域和鈍化?進(jìn)光區(qū)域：發(fā)射極?導(dǎo)電區(qū)域由基底向外依次由本征非晶硅鈍化層、重?fù)诫sp型非晶硅層、金屬柵線I構(gòu)成，鈍化?進(jìn)光區(qū)域由基底向外依次由TiO₂鈍化層I、鈍化減反射層I構(gòu)成；背電場面分為鈍化?進(jìn)光區(qū)域和背電場?導(dǎo)電區(qū)域：鈍化?進(jìn)光區(qū)域由基底向外依次為重?fù)诫sn型晶體硅層II、鈍化減反射層II；背電場?導(dǎo)電區(qū)域由基底向外依次為重?fù)诫sn型晶體硅層II、金屬柵線II。本實用新型在保持晶體硅太陽電池雙面進(jìn)光的特性前提下，同時獲得高開路電壓和高短路電流的特性，最大程度的提高晶體硅太陽電池的發(fā)電能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太陽電池和半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。涉及太陽電池的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

對于地面用太陽電池，雙面進(jìn)光的結(jié)構(gòu)實際發(fā)電量高于同等標(biāo)稱功率的單面進(jìn)光太陽電池的認(rèn)識已經(jīng)被行業(yè)普遍接受。目前主流的雙面進(jìn)光太陽電池均是以n型晶體硅片為基底的。一種是基于pn同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的n-PERT結(jié)構(gòu)，特點是短路電流大，開路電壓低；另一類是以基于pn異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的，以HIT結(jié)構(gòu)為代表，特點是短路電流小，開路電壓高。如何提高前者的開路電壓和提高后者的短路電流一直是業(yè)內(nèi)的難點，也是努力的方向。如能結(jié)合二者的特點，發(fā)明一種新的結(jié)構(gòu)，同時獲得高短路電流、高開路電壓的優(yōu)點，有望進(jìn)一步提高雙面晶體硅太陽電池的性能。南昌大學(xué)以前的一項發(fā)明是在此方向上的一個進(jìn)步（中國發(fā)明專利，No. 201510776929.8），其結(jié)構(gòu)稱為HAC-D結(jié)構(gòu)，意思是該結(jié)構(gòu)結(jié)合了HAC（heterojunction of amorphous silicon and crystalline silicon）異質(zhì)結(jié)和擴散制備的同質(zhì)結(jié)( Diffused homojunction of crystalline silicon)）。相比于HIT結(jié)構(gòu)可獲得更高的短路電流，并可保證HIT結(jié)構(gòu)高開路電壓的特點。但該結(jié)構(gòu)仍有進(jìn)步空間，本實用新型就是對HAC-D結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的是提出一種鈍化進(jìn)光層的局域發(fā)射極晶體硅雙面太陽電池結(jié)構(gòu)，結(jié)合pn同質(zhì)結(jié)高短路電流和pn異質(zhì)結(jié)高開路電壓的優(yōu)點，合理配置器件構(gòu)成，以進(jìn)一步提高晶體硅雙面太陽電池（雙面進(jìn)光）的發(fā)電效率，減少貴重原材料的消耗。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本實用新型所述的一種鈍化進(jìn)光層的局域發(fā)射極晶體硅雙面太陽電池結(jié)構(gòu)，以n型晶體硅片（6）作為基底，其發(fā)射極面分為發(fā)射極-導(dǎo)電區(qū)域和鈍化-進(jìn)光區(qū)域：發(fā)射極-導(dǎo)電區(qū)域由基底向外依次由本征非晶硅鈍化層（3）、重?fù)诫sp型非晶硅層（2）、金屬柵線I（1）構(gòu)成，鈍化-進(jìn)光區(qū)域由基底向外依次由TiO₂鈍化層I（5）、鈍化減反射層I（4）構(gòu)成。這兩個區(qū)域交叉分布且不重疊。

為提高金屬柵線I（1）與重?fù)诫sp型非晶硅層（2）之間的接觸導(dǎo)電性，優(yōu)選在二者之間設(shè)有一過渡TCO層。

本實用新型所述的鈍化減反射層I（4）優(yōu)選氮化硅層。

本實用新型所述的發(fā)射極與TiO₂鈍化層I（5）之間優(yōu)選設(shè)有一絕緣層。

進(jìn)一步地，為提高器件的性能，所述的TiO₂鈍化層I（5）的厚度優(yōu)選1-300nm。

所述的一種鈍化進(jìn)光層的局域發(fā)射極晶體硅雙面太陽電池結(jié)構(gòu)，背電場面分為鈍化-進(jìn)光區(qū)域和背電場-導(dǎo)電區(qū)域：鈍化-進(jìn)光區(qū)域由基底向外依次為重?fù)诫sn型晶體硅層II（7）、鈍化減反射層II（8）；背電場-導(dǎo)電區(qū)域由基底向外依次為重?fù)诫sn型晶體硅層II（7）、金屬柵線II（9）。這兩個區(qū)域交叉分布且不重疊。

其中，鈍化減反射層II（8）優(yōu)選氮化硅。

進(jìn)一步地，為提高器件的性能，本實用新型所述的n型晶體硅片（6）可以雙面制絨，以進(jìn)一步提高太陽電池短路電流。