[發明專利]一種高效背反射晶體硅異質結太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202110413537.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113140640B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張麗平;姚宇波;劉正新;劉文柱;石建華
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮

1.一種高效背反射晶體硅異質結太陽電池，其特征在于，該高效背反射晶體硅異質結太陽電池包括異質結主體結構和背反射結構，其中，異質結主體結構包括作為吸收層的n型晶體硅襯底，其具有對稱結構的窗口層和背場層，其中，窗口層為第一表面，背場層為第二表面；背場TCO薄膜連接在n型晶體硅襯底的背場層，背反射結構包括第一介電薄膜和第一金屬薄膜，第一介電薄膜沉積在背場TCO薄膜上，第一金屬薄膜沉積在第一介電薄膜上，其中，第一介電薄膜的折射率小于背場TCO薄膜的折射率，異質結主體結構還包括：窗口本征非晶硅薄膜沉積在n型晶體硅襯底的窗口層上，n型摻雜非晶硅薄膜、窗口TCO薄膜和窗口金屬柵極依次沉積在窗口本征非晶硅薄膜上，背場本征非晶硅薄膜沉積在n型晶體硅襯底的背場層上，p型摻雜非晶硅薄膜、背場TCO薄膜和背場金屬柵極依次沉積在背場本征非晶硅薄膜上，背反射結構還包括第二介電薄膜和第二金屬薄膜，第二介電薄膜的折射率小于背場TCO薄膜的折射率，第二介電薄膜沉積在背場金屬柵極上，第二金屬薄膜沉積在第二介電薄膜上。

2.根據權利要求1所述的高效背反射晶體硅異質結太陽電池，其特征在于，第一金屬薄膜和/或第二金屬薄膜的厚度為200nm-1000nm。

3.根據權利要求1或2所述的高效背反射晶體硅異質結太陽電池的制備方法，其特征在于，該制備方法包括步驟：

S1，提供異質結主體結構，該異質結主體結構包括作為吸收層的n型晶體硅襯底，其具有對稱結構的窗口層和背場層，其中，窗口層為第一表面，背場層為第二表面，背場TCO薄膜連接在n型晶體硅襯底的背場層，其中，在n型晶體硅襯底的窗口層上沉積窗口本征非晶硅薄膜，在窗口本征非晶硅薄膜上依次沉積n型摻雜非晶硅薄膜、窗口TCO薄膜和窗口金屬柵極，在n型晶體硅襯底的背場層上沉積背場本征非晶硅薄膜，在背場本征非晶硅薄膜上依次沉積p型摻雜非晶硅薄膜、背場TCO薄膜和背場金屬柵極；

S2，在背場TCO薄膜上沉積第一介電薄膜，在背場金屬柵極上沉積第二介電薄膜，第二介電薄膜的折射率小于背場TCO薄膜的折射率；

S3，在第一介電薄膜上沉積第一金屬薄膜，在第二介電薄膜上沉積第二金屬薄膜。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，采用等離子體增強化學氣相沉積、磁控濺射、真空蒸發鍍膜、電子束蒸發和/或原子層沉積的方法，在背場TCO薄膜上沉積第一介電薄膜，在背場金屬柵極上沉積第二介電薄膜。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，采用物理氣相沉積的方法，在第一介電薄膜上沉積第一金屬薄膜，在第二介電薄膜上沉積第二金屬薄膜。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，物理氣相沉積包括磁控濺射、真空蒸發鍍膜、和/或電子束蒸發。