[實用新型]硅異質結太陽電池及疊層透明導電氧化物薄膜

有效

• 申請號: 201922326551.8
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN211828779U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王偉;趙曉霞;宮元波;田宏波;宗軍;周永謀;李洋;楊文魁
• 申請（專利權）人: 國家電投集團科學技術研究院有限公司;國家電投集團新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0747
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本實用新型提供了用于硅異質結太陽電池的疊層透明導電氧化物薄膜。用于硅異質結太陽電池的疊層透明導電氧化物薄膜包括：氫摻雜氧化銦層；TCO接觸層，TCO接觸層設置在氫摻雜氧化銦層的一個表面上。由此，氫摻雜氧化銦層具有較高的載流子遷移率，其可以大大提高疊層透明導電氧化物薄膜的整體載流子遷移率，進而降低疊層透明導電氧化物薄膜的電阻率，提升硅異質結太陽電池的使用性能；而且，在硅異質結太陽電池中，TCO接觸層的設置可以保證疊層透明導電氧化物薄膜與硅異質結太陽電池中的金屬電極良好的接觸，以降低兩者之間的接觸電阻；再者，輕摻雜氧化銦層具有較高的透光率，故而不會影響疊層透明導電氧化物薄膜的透光效果。

技術領域

本實用新型涉及太陽電池技術領域，具體的，涉及硅異質結太陽電池及疊層透明導電氧化物薄膜。

背景技術

在硅異質結太陽電池中，透明導電氧化物(TCO)薄膜起著導電和透光的作用，因此必須保證良好的電學和光學性能，而薄膜的電學性能和光學性能是相互影響的，必須同時優化才能獲得最大化的電池效率。另一方面，由于TCO薄膜是沉積在十幾個納米厚度的非晶硅薄膜上，而非晶硅的熱穩定溫度在200℃左右，所以硅異質結電池對TCO薄膜的基本要求是應具有較低電阻率、較高透光率及低溫生長工藝。

優化TCO薄膜的電阻率是電池工藝的一個重要方面，TCO薄膜的電阻率與載流子濃度和載流子遷移率的乘積成反比，所以要獲得低的電阻率，可以通過提高載流子濃度和遷移率來實現。載流子濃度可通過對薄膜摻雜水平和制備條件進行調節，但載流子濃度提高會導致薄膜對從可見光到近紅外范圍的光吸收增加，影響電池的短路電流，所以單純通過提高載流子濃度的方法來降低電阻率是不可取的。實際上更多的是調節載流子遷移率來達到降低電阻率的目的，最常用的TCO材料是錫摻雜In₂O₃(ITO)薄膜，其載流子遷移率為 20～40cm²/(V·s)。但是目前依然很難獲得較低電阻率的TCO薄膜。

因此，關于用于硅異質結太陽電池的透明導電氧化物薄膜的研究有待深入。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種具有較低電阻率的用于硅異質結太陽電池的疊層透明導電氧化物薄膜。

在本實用新型的一方面，本實用新型提供了一種用于硅異質結太陽電池的疊層透明導電氧化物薄膜。根據本實用新型的實施例，用于硅異質結太陽電池的疊層透明導電氧化物薄膜包括：氫摻雜氧化銦層；TCO接觸層，所述TCO接觸層設置在所述氫摻雜氧化銦層的一個表面上。由此，氫摻雜氧化銦層具有較高的載流子遷移率，其可以大大提高疊層透明導電氧化物薄膜的整體載流子遷移率，進而降低疊層透明導電氧化物薄膜的電阻率，提升硅異質結太陽電池的使用性能；而且，在硅異質結太陽電池中，TCO接觸層的設置可以保證疊層透明導電氧化物薄膜與硅異質結太陽電池中的金屬電極良好的接觸，以降低兩者之間的接觸電阻；再者，輕摻雜氧化銦層具有較高的透光率，故而不會影響疊層透明導電氧化物薄膜的透光效果。

根據本實用新型的實施例，所述疊層透明導電氧化物薄膜的厚度為70～120納米。

根據本實用新型的實施例，所述TCO接觸層的厚度為所述疊層透明導電氧化物薄膜厚度的10％～35％。

根據本實用新型的實施例，所述TCO接觸層的材料選自氧化銦錫、摻鎢氧化銦、摻鈦氧化銦、氧化銦鋅或摻鈰氧化銦。

根據本實用新型的實施例，所述氫摻雜氧化銦層是通過物理氣相沉積或原子層沉積制備的.

根據本實用新型的實施例，所述TCO接觸層是通過物理氣相沉積或反應等離子體沉積制備的。