[發(fā)明專利]一種硅基太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011562211.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN113161431B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0216
• 分類號(hào): H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

本發(fā)明提供了一種硅基太陽能電池，包括依次設(shè)置的前電極、前減反射層、前發(fā)射電極、Si(p)硅基本征層、In摻雜層、量子點(diǎn)薄層、氧化鋁背面鈍化層、SixNy背面氮化硅層、鋁背場層和背電極。本發(fā)明通過上述各個(gè)層依次設(shè)置，特別是摻雜層和量子點(diǎn)薄層的設(shè)置，在P型硅底層擴(kuò)散ⅢA族其他元素形成P+層，然后鍍上近紅外光譜的吸收材料的量子點(diǎn)薄層，利用這種近紅外光區(qū)的半導(dǎo)體材料對(duì)長波的吸收特性，增加光能的利用，提高光電的轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種硅基太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著太陽能電池的研究和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及低碳環(huán)境的要求，太陽能電池在傳統(tǒng)能源領(lǐng)域越來越不可替代的作用。

目前傳統(tǒng)的硅基太陽能電池因其效率優(yōu)勢(shì)成為太陽能產(chǎn)品中的主流產(chǎn)品得到了廣泛的市場應(yīng)用。相對(duì)于其他類型的太陽能電池產(chǎn)品(薄膜太陽能電池，敏化太陽能電池，鈣鈦礦太陽能電池)其生產(chǎn)相對(duì)成熟，光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較佳，在未來一段時(shí)間內(nèi)仍舊是不可替代的。

盡管目前硅基太陽能電池具有諸多優(yōu)勢(shì)，尤其是目前較熱的PERC電池，但是其Si禁帶寬度1.1ev，光吸收截止波長1100nm，對(duì)長波段的光仍舊利用較低，因此提高目前PERC電池的長波段吸收從而提高太陽能電池效率是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種硅基太陽能電池，本發(fā)明提供的硅基太陽能電池長波段光利用率高，轉(zhuǎn)換效率高。

本發(fā)明提供了一種硅基太陽能電池，包括依次設(shè)置的前電極、前減反射層、前發(fā)射電極、Si(p)硅基本征層、In摻雜層、量子點(diǎn)薄層、氧化鋁背面鈍化層、SixNy背面氮化硅層、鋁背場層和背電極。

優(yōu)選的，所述前發(fā)射電極為N型硅層；所述前電極為Ag漿料，所述前減反射層為氮化硅膜層，所述背電極為Ag漿或銀鋁漿；

優(yōu)選的，所述Si(p)硅基本征層為P型硅層；所述P型硅層是由薄片狀單晶硅或者多晶硅構(gòu)成，其中p型硅層的硼摻雜濃度為2×10¹⁸(1/cm³)。

優(yōu)選的，所述In摻雜層在P型硅底層擴(kuò)散ⅢA族元素形成P+層。

優(yōu)選的，所述ⅢA族元素包括銦、硼、鋁、鎵中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)薄層選自In₂S₃、N摻雜的二氧化鈦、Er³⁺摻雜的ZnO-CuO-ZnAl₂O₄多層氧化物結(jié)構(gòu)、Er³⁺摻雜的ZnO-ZnAl₂O₄多層氧化物結(jié)構(gòu)和Yb³⁺，Er³⁺，Tm³⁺摻雜的BiVO₄結(jié)構(gòu)中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述前減反射層的厚度為70～90nm；所述前發(fā)射電極厚度為0.2～0.3μm；所述Si(p)硅基本征層厚度為170～180nm；所述In摻雜層厚度為10～20nm。

優(yōu)選的，所述氧化鋁背面鈍化層厚度為20～30nm；所述SixNy背面氮化硅層厚度為70～100nm；所述鋁背場層厚度為20～30μm。

本發(fā)明提供了一種硅基太陽能電池的制備方法，包括：

采用絲網(wǎng)印刷的方式制備背電極；

在所述背電極上采用絲網(wǎng)印刷的方式制備鋁背場層；

在所述鋁背場層上采用PECVD方式沉積SixNy背面氮化硅層；

在所述SixNy背面氮化硅層上采用沉積氧化鋁背面鈍化層；

在所述氧化鋁背面鈍化層上采用噴淋得到量子點(diǎn)薄層；