[發(fā)明專利]一種異質(zhì)結(jié)電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110134415.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN112885909A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宣城睿暉宣晟企業(yè)管理中心合伙企業(yè)（有限合伙）
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 北京箴思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11913
• 代理人: 李春暉;朱樂敏

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N異質(zhì)結(jié)電池及其制備方法，其中異質(zhì)結(jié)電池包括晶體硅、在晶體硅的兩側(cè)設(shè)置的本征非晶硅層、微晶硅層，以及，至少一面具有包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的復(fù)合導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二導(dǎo)電層和所述微晶硅層之間，所述第一導(dǎo)電層的晶粒尺寸大于所述第二導(dǎo)電層的晶粒尺寸。本申請(qǐng)?zhí)峁┑木哂袕?fù)合導(dǎo)電層的異質(zhì)結(jié)電池，在常規(guī)導(dǎo)電層和微晶硅層之間設(shè)置一具有大尺寸晶粒的第一導(dǎo)電層，保證了與微晶硅層在晶粒尺度上的匹配度，同時(shí)也對(duì)于第二導(dǎo)電層載流子遷移率有一定提升，改善了界面的接觸，提高了復(fù)合導(dǎo)電層的電學(xué)和光學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于太陽能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種異質(zhì)結(jié)電池及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在異質(zhì)結(jié)電池的結(jié)構(gòu)通常如圖1所示，包含以下幾部分：柵線150，透明導(dǎo)電層140，n型非晶硅層120，本征非晶硅層110，晶體硅100，p型非晶硅層130。

在異質(zhì)結(jié)電池中，透明導(dǎo)電氧化物(Transparent Conductive Oxide，簡(jiǎn)稱TCO)作為構(gòu)成透明導(dǎo)電層140的主要物質(zhì)，既要求保證其良好的光學(xué)透過性，同時(shí)也要滿足低電阻率的要求。現(xiàn)今提高太陽能電池效率仍為關(guān)鍵點(diǎn)，而非晶硅層120/130與透明導(dǎo)電層140的界面處接觸嚴(yán)重影響電池的填充因子，因而需要進(jìn)一步優(yōu)化透明導(dǎo)電層140與非晶硅層120/130的接觸界面，同時(shí)也要保證透明導(dǎo)電層140導(dǎo)電性以及光學(xué)透過性，這樣才能有效提高電池效率，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種異質(zhì)結(jié)電池及其制備方法，通過優(yōu)化與微晶硅接觸界面處的透明導(dǎo)電層，在保證光學(xué)透過性的情況下，改善透明導(dǎo)電層與微晶硅的接觸，提升電池的填充因子，同時(shí)降低電阻率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

一種異質(zhì)結(jié)電池，包括晶體硅、在所述晶體硅的兩側(cè)設(shè)置的本征非晶硅層、微晶硅層，以及，至少一面具有包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的復(fù)合導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二導(dǎo)電層和所述微晶硅層之間，所述第一導(dǎo)電層的晶粒尺寸大于所述第二導(dǎo)電層的晶粒尺寸。

上述異質(zhì)結(jié)電池，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述第二導(dǎo)電層的晶粒尺寸為5-10nm，所述第一導(dǎo)電層的晶粒尺寸為10-20nm。

上述異質(zhì)結(jié)電池，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述第一導(dǎo)電層的厚度小于所述第二導(dǎo)電層的厚度。

上述異質(zhì)結(jié)電池，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述第一導(dǎo)電層的厚度≤20nm，所述第二導(dǎo)電層的厚度≤70nm。

一種異質(zhì)結(jié)電池的制備方法，包括：在晶體硅的兩側(cè)形成本征非晶硅層、微晶硅層、以及復(fù)合導(dǎo)電層的步驟，其中：形成所述復(fù)合導(dǎo)電層的步驟包括：

在任一微晶硅層的表面形成第一導(dǎo)電層；

在所述第一導(dǎo)電層的表面形成第二導(dǎo)電層；

在另一微晶硅層的表面形成另一所述第一導(dǎo)電層；

在另一微晶硅層表面形成的所述第一導(dǎo)電層的表面形成另一所述第二導(dǎo)電層；

其中：所述第一導(dǎo)電層的晶粒尺寸大于所述第二導(dǎo)電層的晶粒尺寸。

上述制備方法，所述第一導(dǎo)電層采用磁控濺射法在具有氫氣分壓控制的低壓強(qiáng)、高氧流量的反應(yīng)氣氛下制備而成；

所述第二導(dǎo)電層通過采用磁控濺射法采用磁控濺射法在低壓強(qiáng)、高氧流量制備而成。

上述制備方法，所述第一導(dǎo)電層制備的反應(yīng)氣氛的工藝氣壓控制在≤2.0mtorr，氧分壓控制在≥0.8％，氫分壓控制在1-3％，工藝功率控制在1-4kW。

上述制備方法，所述第二導(dǎo)電層制備的反應(yīng)氣氛的工藝氣壓控制在3-7mtorr，氧分壓控制在0.2-0.7％，工藝功率控制在2-7kW。