背接触异质结太阳能电池及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种背接触异质结太阳能电池及其制作方法，其中，该背接触异质结太阳能电池包括单晶硅衬底，单晶硅衬底背面上依次设置有第一钝化层和载流子收集层，载流子收集层包括设置在第一钝化层上的第一层和设置在第一层上的第二层；第一层由n型非晶硅和p型非晶硅间隔设置形成；第二层为设置在第一层的n型非晶硅上的p型非晶硅，或者第二层为设置在第一层的p型非晶硅上的n型非晶硅。本发明专利技术的技术方案中，在已经形成的p型或n型非晶硅图案上，全表面覆盖一层n型或p型非晶硅，只需要做一次图案形成，省略了第二次的非晶硅图案形成，不存在两次图案之间的定位问题，极大简化了生产工艺，有利于背接触异质结电池的量产。

【技术实现步骤摘要】
背接触异质结太阳能电池及其制作方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种背接触异质结太阳能电池及其制作方法。
技术介绍
太阳能资源取之不尽，用之不竭，光伏电池将太阳能转化为电能输出，是一种绿色能源技术。目前，以晶体硅为太阳能吸收主体的晶硅太阳能光伏电池，由于具有高转换效率和低制造成本的优势，在光伏市场上占主导地位。背接触异质结(InterdigitatedBackContactHeterojunction)单晶硅太阳能光伏电池，简称IBH电池，是晶体硅光伏电池的一种。IBH电池结合了背接触和异质结两种技术，能量转换效率远高于其他普通晶硅电池。IBH电池通常以n型单晶硅为衬底，单晶硅衬底1’正面通常有第二钝化层5’和减反层6’，衬底背面在第一钝化层2’上形成叉指状交叉排列的p型和n型非晶硅(即载流子收集层)，然后在p型和n型非晶硅上形成金属栅线电极4’，请参照图1。一般采用光刻技术和掩膜镀膜技术来获得衬底背面叉指状排列的载流子收集层，无论是光刻还是掩膜镀膜，都是设法将不需要镀膜的区域盖住，只在需要镀膜的区域形成镀膜，缺点在于需要两次定位，而且两次定位之间需要严格的匹配，否则会造成p型和n型非晶硅的排列混乱，造成电池效率降低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种背接触异质结太阳能电池及其制作方法，旨在解决现有技术中难以获得排列良好的载流子收集层的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提出的背接触异质结太阳能电池包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底背面上依次设置有第一钝化层和载流子收集层，所述载流子收集层包括设置在所述第一钝化层上的第一层和设置在所述第一层上的第二层；所述第一层由n型非晶硅和p型非晶硅间隔设置形成；所述第二层为设置在所述第一层的n型非晶硅上的p型非晶硅，或者所述第二层为设置在所述第一层的p型非晶硅上的n型非晶硅。优选地，所述第一层上的n型非晶硅和p型非晶硅之间没有间隙。优选地，所述第一层和所述第二层之间设置有导电薄膜。优选地，所述n型非晶硅和所述p型非晶硅的厚度为5-500nm。优选地，还包括设置在所述载流子收集层上的金属栅线电极，且所述金属栅线电极形成在与所述第二层半导体类型一致的非晶硅上，形成物理上的正负极，从而引出光伏效应产生的电流。优选地，还包括设置在所述单晶硅衬底正面上的第二钝化层和设置在所述第二钝化层上的减反层。优选地，所述减反层为氮化硅或透明导电氧化物薄膜。优选地，所述单晶硅衬底的厚度小于300μm。为实现上述目的，本专利技术还提供一种背接触异质结太阳能电池的制作方法，所述制作方法包括：步骤一、在单晶硅衬底背面上设置第一钝化层；步骤二、在所述第一钝化层上放置掩膜后，向所述钝化层镀第一层载流子收集层，所述第一层载流子收集层为n型或p型非晶硅；步骤三、拿开掩膜，向所述第一钝化层镀与步骤二中非晶硅的半导体类型不同的非晶硅。优选地，在所述步骤三之前还包括：步骤四，保持所述掩膜的位置不变，向所述n型或p型非晶硅镀导电薄膜。本专利技术的技术方案中，在已经形成的p型或n型非晶硅图案上，全表面覆盖一层n型或p型非晶硅。采用这种电池结构，只需要做一次图案形成，省略了第二次的非晶硅图案形成，不存在两次图案之间的定位问题，极大简化了生产工艺，有利于背接触异质结电池的量产，比如，在衬底背面上使用掩膜形成n型非晶硅图案之后，不使用掩膜直接在其上形成p型非晶硅，克服了p型非晶硅掩膜制作困难这一问题，有利于采用最佳的IBH电池结构设计，获得最佳的电池性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为现有技术中背接触异质结太阳能电池的结构示意图；图2为本专利技术背接触异质结太阳能电池一实施例的结构示意图；图3为本专利技术背接触异质结太阳能电池的制作方法第一实施例的流程示意图；图4为本专利技术背接触异质结太阳能电池的制作方法第二实施例的流程示意图。其中，附图1中的标号说明：标号名称标号名称1’单晶硅衬底5’第二钝化层2’第一钝化层6’减反层4’金属栅线电极附图2中的标号说明：标号名称标号名称1单晶硅衬底4金属栅线电极2第一钝化层5第二钝化层31第一层6减反层32第二层本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出一种背接触异质结太阳能电池及其制作方法。请参照图2，在本专利技术一实施例中，该背接触异质结太阳能电池包括单晶硅衬底1，单晶硅衬底1背面上依次设置有第一钝化层2和载流子收集层，载流子收集层包括设置在第一钝化层2上的第一层31和设置在第一层31上的第二层32；第一层31由n型非晶硅和p型非晶硅间隔设置形成；第二层32为设置在第一层31的n型非晶硅上的p型非晶硅，或者第二层32为设置在第一层31的p型非晶硅上的n型非晶硅。现有技术中，光刻技术由于生产效率低，不适用于量产应用；掩膜镀膜技术路线相对成本较低，难点是掩膜的制作和掩膜的定位，因为需要两次p型和n型非晶硅之间互相定位，生产控制上较难以实现。另外，最佳的IBH电池结构要求n型非晶硅的宽度小于0.5毫米，这样在制作p型非晶硅掩膜时就要求掩膜遮挡的宽度只有不到0.5毫米，这样细的掩膜很难保证不变形，因此，在实际掩膜镀膜制作IBH电池时，由于掩膜尺寸的限制，很难做到最佳IBH电池的结构设计。本专利技术的技术方案中，在已经形成的p型或n型非晶硅图案上，全表面覆盖一层n型或p型非晶硅。采用这种电池结构，只需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背接触异质结太阳能电池，其特征在于，包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底背面上依次设置有第一钝化层和载流子收集层，所述载流子收集层包括设置在所述第一钝化层上的第一层和设置在所述第一层上的第二层；所述第一层由n型非晶硅和p型非晶硅间隔设置形成；所述第二层为设置在所述第一层的n型非晶硅上的p型非晶硅，或者所述第二层为设置在所述第一层的p型非晶硅上的n型非晶硅。

【技术特征摘要】
1.一种背接触异质结太阳能电池，其特征在于，包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底背面上依次设置有第一钝化层和载流子收集层，所述载流子收集层包括设置在所述第一钝化层上的第一层和设置在所述第一层上的第二层；所述第一层由n型非晶硅和p型非晶硅间隔设置形成；所述第二层为设置在所述第一层的n型非晶硅上的p型非晶硅，或者所述第二层为设置在所述第一层的p型非晶硅上的n型非晶硅。2.如权利要求1所述的背接触异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一层上的n型非晶硅和p型非晶硅之间没有间隙。3.如权利要求2所述的背接触异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一层和所述第二层之间设置有导电薄膜。4.如权利要求3所述的背接触异质结太阳能电池，其特征在于，所述n型非晶硅和所述p型非晶硅的厚度为5-500nm。5.如权利要求1-4任一项所述的背接触异质结太阳能电池，其特征在于，还包括设置在所述载流子收集层上的金属栅线电极，且所述金属栅线电极形成在与所述第二层半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振刚，孙宏，宋江，赵崇亮，王海清，萧生刚，
申请(专利权)人：深圳市科纳能薄膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44