[實用新型]一種轉換效率高的異質結太陽能單面電池

有效

• 申請號: 202022594579.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN213988896U
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 楊與勝;謝藝峰;張超華
• 申請（專利權）人: 福建金石能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張磊

本實用新型涉及一種轉換效率高的異質結太陽能單面電池，它包括硅片、第一本征非晶硅薄膜層、第一摻雜非晶硅薄膜層、第二本征非晶硅薄膜層、第二摻雜非晶硅薄膜層、第一透明導電薄膜層、第二透明導電薄膜層、阻擋層、金屬層、金屬保護層、第一銀漿電極柵線以及第二銀漿電極柵線；本實用新型的異質結太陽能單面電池在透明導電膜與金屬層之間設置阻擋層，阻擋金屬離子往非晶硅層擴散，同時沉積金屬層替代背面銀漿細柵線，顯著提高了背電極的導電性能，在金屬層表面設置金屬保護層，可以防止金屬層氧化腐蝕，同時改善背面銀漿柵線與保護層之間的附著力，從而提高電池的長期可靠性，減少了電流在導電率差的透明導電膜上傳輸，提升了轉換效率。

技術領域

本實用新型屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種轉換效率高的異質結太陽能單面電池。

背景技術

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、轉換效率更高、高溫特性好等特點，具有很大的市場潛力。

目前異質結太陽能電池所用透明導電層一般為摻鎢氧化銦(IWO)、摻錫氧化銦(ITO)或摻其他元素的氧化銦，整體制作成本較高，而摻鋁、硼、鎵或其他元素的氧化鋅層成本僅不到ITO/IWO的1/3。

同時銅在硅和二氧化硅中有很高的擴散率，這種高擴散率將容易影響或破壞電池的性能，傳統的阻擋層對銅來說阻擋作用不夠，銅需要由一層薄膜阻擋層完全封閉起來，其作用是加固附著并有效降低擴散率。

異質結太陽能電池整個制備過程都在220℃下進行，背面一般印刷低溫銀漿作為背電極細柵和主柵線，背電極細柵銀漿耗用量大約是背電主柵線的三倍，并且低溫銀漿成本極高，因此背電極柵線顯著增加了異質結太陽能電池的生產成本。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種轉換效率高的異質結太陽能單面電池，該異質結太陽能單面電池設置阻擋層，阻擋金屬層往非晶硅層擴散，在背面導電薄膜上沉積電阻率低、成本低的金屬層替代背面銀漿細柵線，顯著提高了背電極的導電性能，同時大幅減少了背面銀漿使用量，從而降低電池的銀漿柵線電極成本，在金屬層表面設置金屬保護層，可以防止金屬層氧化腐蝕，同時改善背面銀漿柵線與保護層之間的附著力，從而提高電池的長期可靠性的異質結太陽能單面電池的制作方法。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種轉換效率高的異質結太陽能單面電池，它包括硅片、第一本征非晶硅薄膜層、第一摻雜非晶硅薄膜層、第二本征非晶硅薄膜層、第二摻雜非晶硅薄膜層、第一透明導電薄膜層、第二透明導電薄膜層、阻擋層、金屬層、金屬保護層、第一銀漿電極柵線以及第二銀漿電極柵線；

所述硅片的正背面經制絨后形成金字塔絨面；所述第一本征非晶硅薄膜層、第一摻雜非晶硅薄膜層以及第一透明導電薄膜層由里及表依次設于硅片的正面，所述第二本征非晶硅薄膜層、第二摻雜非晶硅薄膜層、第二透明導電薄膜層、阻擋層、金屬層以及金屬保護層由里及表依次設于硅片的背面；

所述第一銀漿電極柵線印刷于第一透明導電薄膜層上，所述第二銀漿電極柵線印刷于金屬保護層上。

所述異質結太陽能單面電池，其制作方法包括以下步驟：硅片正、背面制絨，形成金字塔絨面；在制絨后的硅片正、背面沉積非晶硅層；在沉積非晶硅層后的硅片正面沉積第一透明導電薄膜層、背面沉積第二透明導電薄膜層；在沉積第二透明導電薄膜層后的硅片背面沉積阻擋層；在沉積阻擋層后的硅片背面沉積金屬層；在沉積金屬層后的硅片背面沉積金屬保護層；在沉積金屬保護層后的硅片正、背面形成銀漿電極柵線。

優選的，所述硅片正、背面制絨形成的金字塔絨面寬度為2-15um，高度為2-13um。

優選的，所述沉積非晶硅層為通過化學氣相沉積技術在制絨后的硅片正面依次沉積第一本征非晶硅薄膜層、第一摻雜非晶硅薄膜層；翻轉硅片，在制絨后的硅片背面依次沉積第二本征非晶硅薄膜層、第二摻雜非晶硅薄膜層。