全背型异质结太阳电池及其制备方法技术

技术编号:14564235 阅读:18 留言:0更新日期:2017-02-05 21:28
本发明专利技术公开了一种全背型异质结太阳电池,包括硅基体层,其特征在于:在硅基体层的前表面依次设置前N型表面场和减反层,在硅基体层的背表面设置本征非晶硅钝化层,在本征非晶硅钝化层上间隔地设置有P型非晶硅层和N型非晶硅层,P型非晶硅层和N型非晶硅层上分别设置有透明导电薄膜层,透明导电薄膜层上设置有电极,所述P型非晶硅层的厚度为5‑20nm,宽度为100‑1000μm,N型非晶硅层的厚度为5‑20nm,宽度为100‑1000μm,相邻的P型非晶硅层的中心点与N型非晶硅层的中心点间隔150‑3000μm,在所述P型非晶硅层与N型非晶硅层之间设置有绝缘隔离层。本发明专利技术还公开了一种全背型异质结太阳电池的制备方法。本发明专利技术可防止漏电流的产生,提升太阳电池的开路电压。

全背型异质结太阳电池及其制备方法

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳电池及其制备方法,尤其涉及一种背接触异质结太阳电池及其制备方法,属于太阳电池生产

技术介绍
近年来,异质结电池的光电性能已经得到了很大的提高,转换效率也达到了24.7%。为进一步提升传统异质结电池效率,人们对异质结电池的结构进行了进一步的改进,出现了全背面电极结构的异质结电池,这样可以去除栅线对太阳光的遮挡,增加对入射光的吸收效率。目前,这种全背型异质结太阳电池最高效率已经达到了25.6%。但是,制备这种结构的太阳电池,需要对整个工艺过程进行严格的控制,电池背面的p-n结的p区和n区很容易导通,形成漏电流,导致开路电压和短路电流的降低,进而使得整体电池的转换效率降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中,全背型异质结太阳电池背面p-n结的p区和n区很容易导通,形成漏电流的技术问题,提供一种全背型异质结太阳电池,p区和n区有效隔离,防止漏电流的产生,提升太阳电池的开路电压;本专利技术的另一方面,还提供一种上述太阳电池的制备工艺。为此,本专利技术采用如下技术方案:一种全背型异质结太阳电池,包括硅基体层,其特征在于:在硅基体层(1)的前表面依次设置N型前表面场(2)和减反层(3),在硅基体层(1)的背表面设置本征非晶硅钝化层(4),在本征非晶硅钝化层(4)上间隔地设置有P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6),P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6)上分别设置有透明导电薄膜层(7),透明导电薄膜层(7)上设置有电极,所述P型非晶硅层(5)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,N型非晶硅层(6)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,相邻的P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150-3000μm,在所述P型非晶硅层(5)与N型非晶硅层(6)之间设置有绝缘隔离层(8)。进一步地,所述绝缘隔离层(8)采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝的一种或多种的组合。进一步地,所述绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm。进一步地,所述本征非晶硅钝化层(4)的厚度为3-15nm。进一步地,所述透明导电薄膜层(7)的厚度为60-200nm,宽度为100-1000μm。进一步地,所述电极为银栅线(9),银栅线(9)的宽度40-100μm。本专利技术的另一方面,提供种一种背接触异质结太阳电池的制备方法,包括如下步骤:S1:提供一硅片作为硅基体层(1);S2:对硅基体层(1)进行标准RCA清洗,之后采用HF处理,形成清洁表面,去离子水冲刷后吹干;S3:将硅基体层(1)置入扩散炉中,在硅基体层的表面形成二氧化硅保护层;S4:单面去除二氧化硅保护层,通过单面制绒工艺,在硅基体层的前表面形成金字塔结构,随后进行标准RCA清洗;S5:通过扩散工艺在金字塔结构上形成N型前表面场FSF(2);S6:去除PSG,在N型前表面场上沉积氮化硅减反射层(3),厚度约80nm;S7:通过湿法工艺,去除硅基体层(1)背面的二氧化硅保护层,经过标准RCA清洗工艺及HF处理,形成清洁的背表面;S8:通过CVD技术,在背表面沉积本征非晶硅钝化层(4),厚度为3-15nm;S9:通过印刷工艺,涂布胶水,固化,形成所需的图形,沉积p型非晶硅层(5)和透明导电薄膜(TCO)层(7);溶剂除去固化后的胶水,通过印刷工艺,涂布胶水,固化,形成所需的图形,沉积n型非晶硅层(6)和透明导电薄膜(TCO)层(7);S10:通过印刷工艺,涂布胶水,固化,形成所需的图形,在p型非晶硅层和n型非晶硅层和透明导电薄膜(TCO)层之间沉积绝缘隔离层(8);S11:通过丝网印刷工艺,经低温烧结,形成银栅电极,完成本专利技术的背接触异质结太阳电池的制备。进一步地,所述P型非晶硅层(5)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,N型非晶硅层(6)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150-3000μm,所述透明导电薄膜层(7)的厚度为60-200nm,宽度为100-1000μm。进一步地,所述绝缘隔离层(8)采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝的一种或多种的组合,绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm。进一步地,所述银栅电极的银栅线(9)的宽度40-100μm。本专利技术的全背型异质结太阳电池,通过在电池的p区和n区之间设置绝缘隔离层,对p区和n区进行了有效的绝缘隔离,可以很好的阻止由于p区和n区的导通可能导致的漏电流,从而提升电池的开路电压。同时,通过调控该绝缘隔离层的厚度,可以实现对到达背面的光起到反射作用,进一步提升对入射光的利用,提升电池的短路电流,从而最终提升电池的效率。本专利技术中绝缘隔离层的的沉积,可以使用晶硅电池中常规的CVD设备进行沉积氮化硅,二氧化硅,氧化铝等绝缘材料,工艺简单,重复性好。附图说明图1为本专利技术全背型异质结太阳电池的结构示意图;图2为本专利技术的制备方法的工艺流程图;图3为本专利技术制备方法工艺流程的示意图;图中,1为硅基体层,2为N型前表面场,3为减反层,4为本征非晶硅钝化层,5为P型非晶硅层,6为N型非晶硅层,7为透明导电薄膜层,8为绝缘隔离层,9为银栅线,10为胶水。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本专利技术方案,下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述,本专利技术中与现有技术相同的部分将参考现有技术。实施例1:如图1所示,本专利技术的全背型异质结太阳电池,包括硅基体层1,在硅基体层1的前表面依次设置N型前表面场2和减反层3,在硅基体层1的背表面设置本征非晶硅钝化层4,在本征非晶硅钝化层4上间隔地设置有P型非晶硅层5和N型非晶硅层6,P型非晶硅层5和N型非晶硅层6上分别设置有透明导电薄膜层7,透明导电薄膜层7上设置有电极,所述P型非晶硅层5的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,N型非晶硅层6的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,P型非晶硅层5的中心点与N型非晶硅层6的中心点间隔150-3000μm,本征非晶硅钝化层4的厚度为3-15nm,透明导电薄膜层7的厚度为60-200nm,宽度为100-1000μm。在所述P型非晶硅层5与N型非晶硅层6之间设置有绝缘隔离层8。绝缘隔离层8可以采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝等绝缘材料的一种或多种的组合,但并不在此限,绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm。所述电极为银栅线9,银栅线9的宽度40-100μm。实施例2:如图2、图3所示,以n型硅衬底为例,本专利技术的背接触异质结太阳电池的制备方法,包括如下步骤:S1:提供一硅片作为硅基体层1;S2:对硅基体层1进行标准RCA清洗,之后采用HF处理,形成清洁表面,去离子水冲刷后吹干;S3:将硅基体层1置入扩散炉中,在硅基体层的表面形成二氧化硅保护层,保护硅片表面;S4:单面去除二氧化硅保护层本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/59/CN105514206.html" title="全背型异质结太阳电池及其制备方法原文来自X技术">全背型异质结太阳电池及其制备方法</a>

【技术保护点】
一种全背型异质结太阳电池,包括硅基体层,其特征在于:在硅基体层(1)的前表面依次设置N型前表面场(2)和减反层(3),在硅基体层(1)的背表面设置本征非晶硅钝化层(4),在本征非晶硅钝化层(4)上间隔地设置有P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6),P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6)上分别设置有透明导电薄膜层(7),透明导电薄膜层(7)上设置有电极,所述P型非晶硅层(5)的厚度为5‑20nm,宽度为100‑1000μm,N型非晶硅层(6)的厚度为5‑20nm,宽度为100‑1000μm,相邻的P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150‑3000μm,在所述P型非晶硅层(5)与N型非晶硅层(6)之间设置有绝缘隔离层(8)。

【技术特征摘要】
1.一种全背型异质结太阳电池,包括硅基体层,其特征在于:在硅基体层(1)的前表面依次设置N型前表面场(2)和减反层(3),在硅基体层(1)的背表面设置本征非晶硅钝化层(4),在本征非晶硅钝化层(4)上间隔地设置有P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6),P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6)上分别设置有透明导电薄膜层(7),透明导电薄膜层(7)上设置有电极,所述P型非晶硅层(5)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,N型非晶硅层(6)的厚度为5-20nm,宽度为100-1000μm,相邻的P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150-3000μm,在所述P型非晶硅层(5)与N型非晶硅层(6)之间设置有绝缘隔离层(8)。
2.根据权利要求1所述的全背型异质结太阳电池,其特征在于:所述绝缘隔离层(8)采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的全背型异质结太阳电池,其特征在于:,所述绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm。
4.根据权利要求1所述的全背型异质结太阳电池,其特征在于:所述本征非晶硅钝化层(4)的厚度为3-15nm。
5.根据权利要求1所述的全背型异质结太阳电池,其特征在于:所述透明导电薄膜层(7)的厚度为60-200nm,宽度为100-1000μm。
6.根据权利要求1所述的全背型异质结太阳电池,其特征在于:所述电极为银栅线(9),银栅线(9)的宽度40-100μm。
7.一种制备权利要求1-6任一所述背接触异质结太阳电池的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:提供一硅片作为硅基体层(1);
S2:对硅基体层(1)进行标准RCA清洗,之后采用HF处理,形成清洁表面,去离子水冲刷后吹干;
S3:将硅基体层(1)置入扩散炉中,在硅基体层的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:包健王栋良舒欣陈奕峰杨阳张学玲
申请(专利权)人:常州天合光能有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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