[發明專利]異質結太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請號: 202011035116.0
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN114335226A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張美榮;姚錚;吳華德;張達奇;吳堅;蔣方丹
• 申請（專利權）人: 嘉興阿特斯技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L31/072
• 分類號: H01L31/072;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 宋啟超

本發明提供了一種異質結太陽能電池及其制作方法，其中所涉及異質結太陽能電池中，受光面的第一透明導電膜層的載流子濃度低于背光面的第二透明導電膜層的載流子濃度，且第一透明導電膜的載流子遷移率高于第二透明導電膜層的載流子遷移率；基于本發明異質結太陽能電池的結構，受光面側第一透明導電膜層具有相對較低的載流子摻雜濃度與相對較高的載流子遷移率，可以使得第一透明導電膜層在具有較高透光率的同時也具有較高電導率；背光面側的第二透明導電膜層具有相對較高的載流子摻雜濃度，也可以保證第二透明導電膜層的高電導率，本發明的設計能夠有效提升異質結太陽能電池的綜合性能。

技術領域

本發明涉及光伏制造領域，尤其涉及一種異質結太陽能電池及其制作方法。

背景技術

異質結太陽能電池是目前一種較為高效的晶硅太陽能電池，其結合了晶體硅電池和硅基薄膜電池的特征，具有制造流程短、工藝溫度低、轉換效率高和發電量多等優點。由于異質結太陽能電池的溫度劣化系數小，且雙面發電，在相同面積條件下，每年的發電量可以比普通多晶硅電池高15～30％，因此具有很大的市場潛力。

透明導電膜層作為異質結太陽能電池膜層結構的最外層，是入射光進入電池內部的首道屏障，對于透明導電膜層而言，優異的電學傳輸需要膜層具有高的電導率，高電導率相應的需要高摻雜濃度，然高摻雜濃度會造成因自由載流子的等離子震蕩引起對紅外段光的吸收，進而影響透明導電膜層的透光率。即透明導電膜層的電導率與透光率兩者難以兼容。

在異質結太陽能電池具體應用場景中，其受光面的光照強度遠大于背面的光照強度。故在現有技術中，異質結太陽能電池受光面透明導電膜層的設計主要考慮透光性問題，往往通過降低受光面透明導電膜層的摻雜濃度，在犧牲膜層電導率基礎上，使得受光面透明導電膜層具有較優透光性；異質結太陽能電池背光面透明導電膜層的設計主要考慮導電性問題，往往通過提高膜層摻雜濃度，在犧牲背面光學的基礎上，使得背光面透明導電膜層具有較優電導率。此外，現有技術中所涉及的透明導電膜層通常為單層結構。

基于現有技術的設計方式，通過進一步優化透明導電膜層的具體實施參數，很難再進一步提高電池效率。有鑒于此，有必要提供一種改進的技術方案以解決上述問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術存在的技術問題之一，為實現上述發明目的，本發明提供了一種異質結太陽能電池，其具體設計方式如下。

一種異質結太陽能電池，包括硅襯底，依次層疊設置于所述硅襯底受光面的第一本征非晶層、第一摻雜層以及第一透明導電膜層，依次層疊設置于所述硅襯底背光面的第二本征非晶層、摻雜類型與所述第一摻雜層摻雜類型相反的第二摻雜層以及第二透明導電膜層；所述第一透明導電膜層的載流子濃度低于所述第二透明導電膜層的載流子濃度，所述第一透明導電膜的載流子遷移率高于所述第二透明導電膜層的載流子遷移率。

進一步，所述第一透明導電膜層的載流子濃度為2E20-5E20/cm³，所述第二透明導電膜層的載流子濃度為3E20-6E20/cm³。

進一步，所述第一透明導電膜層的載流子遷移率為30-60cm²V^-1s^-1，所述第二透明導電膜層的載流子遷移率為20-50cm²V^-1s^-1。

進一步，所述第一透明導電膜層包括第一TCO膜以及設置于所述第一TCO膜一表面的第二TCO膜，所述第二TCO膜的載流子濃度大于所述第一TCO膜的載流子濃度，且所述第二TCO膜的厚度小于所述第一TCO膜的厚度。

進一步，所述第一透明導電膜層還包括設置于所述第一TCO膜另一表面的第三TCO膜，所述第三TCO膜的載流子濃度大于所述第一TCO膜的載流子濃度，且所述第三TCO膜的厚度小于所述第一TCO膜的厚度。