[發明專利]一種晶硅異質結太陽能電池

在審

• 申請號: 202110520121.9
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113410328A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 嚴輝;張永哲;宋雪梅;鄭子龍;陳小青;孫召清;張鑫
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01L31/074
• 分類號: H01L31/074;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，基本單元為：單晶硅(1)的背面即下表面依次向下為下本征氫化非晶硅鈍化層(2)、摻雜氫化非晶硅發射層(3)覆蓋整個單晶硅(1)下表面；單晶硅(1)的正面即上表面為上本征氫化非晶硅鈍化層(4)覆蓋單晶硅(1)的整個上表面，在上本征氫化非晶硅鈍化層(4)上表面中間一部分為摻雜氫化非晶硅前表面場層(5)，在上本征氫化非晶硅鈍化層(4)上表面除了摻雜氫化非晶硅前表面場層(5)的其他部分為防反射層(6)；在摻雜氫化非晶硅前表面場層(5)的上表面為上透明導電氧化物薄膜(7)，上透明導電氧化物薄膜(7)的上表面設有上金屬電極(10)；摻雜氫化非晶硅發射層(3)的下表面為下透明導電氧化物薄膜(8)，下透明導電氧化物薄膜(8)的下表面設有下金屬電極(9)；

單晶硅(1)為n型或p型摻雜，摻雜氫化非晶硅發射層(3)對應的為p型摻雜或n型摻雜，單晶硅(1)、下本征氫化非晶硅鈍化層(2)和摻雜氫化非晶硅發射層(3)形成p-n結，作為空穴選擇傳輸層；摻雜氫化非晶硅前表面場層(5)的摻雜與單晶硅(1)的摻雜一致，對應的為n型或p型摻雜。

2.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，晶硅異質結太陽能電池由多個基本單元串聯或/和并聯而成，將對應的下金屬電極(9)和上金屬電極(10)串聯或/和并聯。

3.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，襯底的硅片為柴可拉斯基法(簡稱柴氏法、提拉法或Cz Si)或區熔法(FZ)生產的單晶硅片，摻雜極性可以為n型或者p型，厚度小于250微米；硅片需要經過拋光和清潔，然后進行制絨工藝(也叫表面織構)來形成絨面，再進行清洗和去除表面的氧化層，獲得無污染、適合后續薄膜沉積工藝的、化學穩定的硅片。

4.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，下本征氫化非晶硅鈍化層(2)和上本征氫化非晶硅鈍化層(4)，厚度均小于等于10納米。

5.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，摻雜氫化非晶硅發射層(3)和摻雜氫化非晶硅前表面場層(5)，厚度均小于等于100納米。

6.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，上透明導電氧化物薄膜(7)和下透明導電氧化物薄膜(8)均選自為氧化銦錫(ITO)、氧化鋁鋅(AZO)，厚度小于等于100納米。

7.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，下金屬電極(9)和上金屬電極(10)的材料均選自鋁、銅、銀導電性好的材料，采用蒸鍍法、電鍍法或絲網印刷法。

8.按照權利要求1所述的一種晶硅異質結太陽能電池，其特征在于，防反射層(6)為氮化硅、氟化鎂、氧化硅等中的一種或幾種組合形成減反膜，每層厚度小于等于100納米。