[實用新型]一種具備鈍化介質氧化膜的HJT電池結構

有效

• 申請號: 202222237935.4
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN218160390U
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 楊飛;倪志春;連維飛;張景洋
• 申請（專利權）人: 江蘇愛康能源研究院有限公司;江蘇愛康科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/054;H01L31/0725;H01L31/0747;H01L31/0224;H01L21/285
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 周青

本實用新型涉及的一種具備鈍化介質氧化膜的HJT電池結構，它包括硅襯底，所述硅襯底的正面和背面均設有非晶硅本征層，所述硅襯底正面的非晶硅本征層的外側設有N型非晶硅摻雜層，硅襯底背面的非晶硅本征層的外側設有P型非晶硅摻雜層，所述N型非晶硅摻雜層的外側設有一層正面TCO導電膜，所述P型非晶硅摻雜層的外側設有一層背面TCO導電膜；所述正面TCO導電膜外側的電極之間設有一層鈍化介質氧化膜，所述正面TCO導電膜和背面TCO導電膜的外側均設有若干電極。本實用新型用鋁漿料預燒結方式實現了局部的P++層，實現了對硅片熱處理及吸雜處理，提高了硅片內在品質。

技術領域

本實用新型涉及光伏高效電池技術領域，尤其涉及一種具備鈍化介質氧化膜的HJT電池結構。

背景技術

晶體硅異質結太陽電池（SHJ）在是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，它綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優勢，具有結構簡單、工藝溫度低、鈍化效果好、開路電壓高/溫度特性好以及雙面發電等優點。在HJT電池上，由于非晶硅薄膜的導電性很差，通常需要在非晶硅薄膜表面制備一層TCO膜，用來收集光生載流子并將它輸送到金屬電極上，同時迎光面薄膜還必須具備減反功能，降低電池表面的光反射損失，因此TCO必須具備好的導電性和透光性。為了獲得更高的SHJ電池效率，TCO薄膜必須同時兼備良好的光學性能和電學性能，提高光電轉換效率、降低生產成本是光伏行業持續發展的研究方向。

TCO是一種寬能帶薄膜材料，其帶隙為3.5-4.3ev。紫外光區產生禁帶的勵起吸收閾值紅外區由于載流子的為3.75ev，相當于330nm的波長，因此紫外光區TCO薄膜的光穿透率極低，同時近等離子體振動現象而產生反射，所以近紅外區TCO薄膜的光透過率也是很低的。如何降低TCO薄膜反射率，提高薄膜的透光性是高效電池的面臨一個重要問題。TCO薄膜的電阻率的大小則也是衡量TCO薄膜性能的一項重要指標，要獲得低的電阻率（高電導性），可以通過增加載流子濃度和提高載流子的遷移率來實現，高濃度載流子會導致自由載流子的吸收，影響異質結電池的短路電流。為提高效率選擇高遷移率的TCO材料尤為重要，然而當前高遷移率的TCO材料長期穩定性需要重點關注。

二氧化硅和氧化鋁等絕緣鈍化介質氧化膜都可以作為背鈍化膜，現有介質膜生長技術采用PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)沉積技術或ALD (原子層沉積)沉積技術兩種。然而，PECVD在薄膜沉積過程中基體溫度過高 ，對HJT電池非晶硅薄膜造成一定的傷害。ALD原子層沉積是通過將氣相前驅體脈沖交替地通入反應器并在沉積基體上化學吸附并反應而形成沉積膜的一種技術，此技術薄膜的沉積過程中基板溫度在200攝氏度以下，對非晶硅的影響有限。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種具備鈍化介質氧化膜的HJT電池結構，采用ALD薄膜生長技術在電池正面TCO材料鍍上減反膜，提高電池光學透過率和長期穩定性，對TCO薄膜滿足低電阻率、高透光性、長期穩定性的要求。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種具備鈍化介質氧化膜的HJT電池結構，它包括硅襯底，所述硅襯底的正面和背面均設有非晶硅本征層，所述硅襯底正面的非晶硅本征層的外側設有N型非晶硅摻雜層，硅襯底背面的非晶硅本征層的外側設有P型非晶硅摻雜層，所述N型非晶硅摻雜層的外側設有一層正面TCO導電膜，所述P型非晶硅摻雜層的外側設有一層背面TCO導電膜；所述正面TCO導電膜外側的電極之間設有一層鈍化介質氧化膜，所述正面TCO導電膜和背面TCO導電膜的外側均設有若干電極。

進一步地，所述正面TCO導電膜的遷移率達到80~150厘米2/（伏·秒）。

進一步地，所述鈍化介質氧化膜的折射率在1~2之間。

進一步地，所述鈍化介質氧化膜的厚度為1~30nm。

進一步地，所述鈍化介質氧化膜采用氧化鋁或者二氧化硅。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：