[發明專利]一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法

在審

• 申請號: 202011586919.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112701181A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 楊驥;黃金;王繼磊;白焱輝;鮑少娟;馮樂;任法淵;楊文亮;師海峰;杜凱
• 申請（專利權）人: 晉能清潔能源科技股份公司;晉能光伏技術有限責任公司
• 主分類號: H01L31/072
• 分類號: H01L31/072;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

本發明公開了一種低電阻率異質結太陽能電池，包括：硅層襯底，依次設置在所述硅層襯底正面的第一本征非晶硅層、第一非晶硅膜層、第一導電膜層和第一金屬電極；以及依次設置在所述硅層襯底背面的第二本征非晶硅層、第二非晶硅膜層、第二導電膜層和第二金屬電極。本發明制備工藝在原有工藝的基礎上，在制備透明導電薄膜層時，通入適當的H原子，使H原子與薄膜內的部分O原子結合，通過本發明制備工藝制備出的太陽能電池，既不影響其余性能，同時可將電池膜層的載流子濃度提升，從而降低電阻率，優化電池片的填充因子，從而帶來效率的提升，具有深遠的市場發展前景。

技術領域

本發明屬于太陽能電池制造領域，涉及一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法。

背景技術

能源危機下光伏產業發展迅速，進一步推廣光伏應用的關鍵是提高太陽能電池片的光電轉換效率，降低電池片的制作成本。硅基異質結太陽能電池是目前被廣泛研究的高效太陽能電池技術之一，該類電池片是用少子壽命較高的n-型晶體硅作為制作電池片的襯底，而其異質結，發射極是由帶寬約為1.7eV的p-非晶硅薄膜與帶寬為1.12eV的n-型單晶硅表面相結合，由于彼此帶寬的差異而形成異質結，此外，為了減少硅片表面對太陽光的反射作用，往往需要在硅片表面制作具有絨面的陷光結構，提高硅片表面對太陽光的吸收，從而提高光電轉換效率。

異質結太陽能電池是一種新型高效的電池技術，其綜合了單晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池的優勢，有制備工藝溫度低、轉換效率高、高溫特性好等特點。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多晶硅電池高15～30％，因此具有很大的市場潛力。

異質結太陽能電池具有雙面性特征，正背面同時具有非晶硅層，并需要同時覆蓋透明導電薄膜(TCO)，薄膜的光電學性質與其蒸鍍工藝條件參數密切相關，但但是，在現有技術中，在制備透明導電薄膜層時，一般做法為僅通入工藝氣體氧氣、氬氣，在一定程度上限制了TCO薄膜光電性質的優化。

為了解決上述問題，本發明提供了一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法，在原有工藝的基礎上，通入適當的H原子可使H原子與薄膜內的部分O原子結合，增加了氧空位濃度，從而提升自由載流子濃度，進而降低方塊電阻，從而獲得高的填充因子，所以具有深遠的市場發展前景。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法，本發明制備工藝在原有工藝的基礎上，在制備透明導電薄膜層時，通入適當的H原子，使H原子與薄膜內的部分O原子結合，通過本發明制備工藝制備出的太陽能電池，既不影響其余性能，同時可將電池膜層的載流子濃度提升，從而降低電阻率，優化電池片的填充因子，從而帶來效率的提升，具有深遠的市場發展前景。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)對硅層襯底進行制絨清洗，形成雙面絨面結構；

(2)在所述硅層襯底的正面依次沉積第一本征非晶硅層、第一非晶硅膜層和第一導電膜層，在所述硅層襯底的背面依次沉積第二本征非晶硅層、第二非晶硅膜層和第二導電膜層；其中，所述第一導電膜層和所述第二導電膜層的沉積采用的工藝氣體為氬氫混合氣和氧氣；

(3)在所述第一導電膜層的正面和所述第二導電膜層的背面分別印刷第一金屬電極和第二金屬電極，固化后，即得一種低電阻率異質結太陽能電池的制備方法。

本發明制備工藝是在原有工藝的基礎上，在制備透明導電薄膜層時，通入適當的H原子，使H原子與薄膜內的部分O原子結合。工藝中氣體對薄膜電學性質有較為顯著的影響，通入適當的H原子可使H原子與薄膜內的部分O 原子結合，增加了氧空位濃度，從而提升自由載流子濃度，進而降低方塊電阻，提升填充因子，從而帶來效率的提升。

優選地，步驟(2)所述氬氫混合氣中氫氣體積和氬氣的體積比為1％，所述氬氫混合氣和所述氧氣的體積比為50:1。