[發明專利]鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 202010316314.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111525037B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 崔義乾;吳偉梁;喬振聰;馬麗敏;陳浩;劉志鋒;林建偉
• 申請（專利權）人: 泰州中來光電科技有限公司
• 主分類號: H10K71/00
• 分類號: H10K71/00;H01L31/20;H01L31/0747;H10K30/40;H10K30/50;H10K39/15
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 李托弟;李紅

本發明涉及一種鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，該方法包括：(1)、在雙面制絨后的硅基體雙面制備p+摻雜區域；(2)、將硅基體的一面放入酸性溶液中刻蝕，以去除背面p+摻雜區域；(3)在硅基體背面制備隧穿氧化層和本征非晶硅層；(4)對硅基體的本征晶硅層進行摻雜處理，并清洗；(5)、對硅基體退火，以形成摻雜的多晶硅薄膜；并去除正面的硼硅玻璃層；(6)、在硅基體的雙面制備復合層；(7)在硅基體的正面復合層上依次制備正面電子傳輸層、正面鈣鈦礦吸收層和正面空穴傳輸層；在硅基體的背面復合層上依次制備背面空穴傳輸層、背面鈣鈦礦吸收層和背面電子傳輸層；(8)、在硅基體的雙面制備金屬電極。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池作為一種新型太陽電池，具有生產成本低、制備工藝簡單、電遷移率高、吸光系數大等優點。自2009年至今，其轉換效率從最初的3.8％躍升至25.2％，增長速度之快令人嘆為觀止。然而鈣鈦礦太陽電池仍然存在一個問題，就是其光譜響應區域與太陽光譜不匹配。鈣鈦礦太陽能電池的禁帶寬度為1.5eV，對波長小于400nm的紫外光和大于800nm的近紅外光波段不能吸收，因此占太陽光譜近一半的光沒有被鈣鈦礦太陽能電池利用，這大大限制了電池效率的提高。此外，具有較高能量的紫外光，會造成鈣鈦礦太陽能電池結構一定程度的破壞，導致電池光電性能下降；采用紫外濾光膜雖然能避免紫外光對鈣鈦礦太陽能電池的損害，提高電池的穩定性，但也使電池無法有效利用紫外光，減小了電池的光吸收；而紅外光又會使電池組件發熱，導致鈣鈦礦太陽能電池溫度上升，較高的溫度會使鈣鈦礦電池的穩定性降低，縮短電池及組件壽命。

目前，鈣鈦礦/晶硅雙結疊層電池可以解決上述問題。然而，當前很多電池采用雙面入光，增加入射光從而增加光電流，許多太陽能電池發電站為了增加背面入射光，采用平面鏡對背面進行補光，然而由于硅太陽能電池無法對背面的短波段光譜充分吸收；此外硅太陽能電池通常采用單面制絨，背面反射率較高，光利用率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法。

本發明的一種鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其技術方案為：包括以下步驟：

(1)、在雙面制絨處理后的硅基體雙面均制備p+摻雜區域；

(2)、將步驟(1)處理后的硅基體的任意一面放入酸性溶液中進行刻蝕處理，以去除背面p+摻雜區域；

(3)、在步驟(2)處理后的硅基體背面制備隧穿氧化層和本征非晶硅層；

(4)、對步驟(3)處理后的硅基體的本征晶硅層進行摻雜處理，并清洗；

(5)、對步驟(4)處理后的硅基體進行快速退火處理，以在所述隧穿氧化層上形成摻雜的多晶硅薄膜；并去除硅基體正面的硼硅玻璃層；

(6)、在硅基體的正面和背面均制備復合層；

(7)、在硅基體的正面復合層上依次制備正面電子傳輸層、正面鈣鈦礦吸收層和正面空穴傳輸層；在硅基體的背面復合層上依次制備背面空穴傳輸層、背面鈣鈦礦吸收層和背面電子傳輸層；

(8)、在硅基體的正面和背面均制備金屬電極。

本發明提供的一種鈣鈦礦/N型TOPCon/鈣鈦礦疊層太陽能電池，還包括如下附屬技術方案：

其中，在步驟(7)中，所述正面鈣鈦礦吸收層和背面鈣鈦礦吸收層均為具有ABX₃分子結構的材料，其厚度為400-700nm，制備方法包括旋涂、噴涂、刮涂、或蒸鍍；

其中，B為二價金屬陽離子，A為單價陽離子。