一种新型晶体硅太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型晶体硅太阳能电池，包括衬底、多晶硅薄膜，衬底与多晶硅薄膜之间设有钝化层，钝化层表面设有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜与多晶硅薄膜之间设有上电极；上电极与多晶硅薄膜之间设有P型硅基体层，多晶硅薄膜上设有P‑N结，衬底设置在背面AI电极上；所述背面AI电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，所述正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层的厚度为30—100纳米。本实用新型专利技术提高太阳能电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池工程领域，具体涉及一种新型晶体硅太阳能电池。
技术介绍
太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源。太阳能发电是世界各国重点扶持的新能源产业，近几年来世界光伏发电产业均以30%的速度高速增长。2015年全球太阳能电池产能达到15GW，其中晶体硅太阳能电池超过10GW，占整个市场的四分之三以上。目前晶体硅太阳能电池的光电转换效率平均为20%左右，光伏发电成本为1.5—2.2元/度，相对于民用电几个，其成本依然过高，难以并网发电。由于现有晶体硅太阳能电池的工艺相对简单，电池背面的硅片表面没有钝化，有大量缺陷态存在，电池的光电转换效率降低，影响太阳能电池的性能。基于此，研究开发设计一种新型晶体硅太阳能电池。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新型晶体硅太阳能电池，以解决现有技术中太阳能电池的电池光电转换率低等技术问题。本技术通过下述技术方案实现：一种新型晶体硅太阳能电池，包括衬底、多晶硅薄膜，衬底与多晶硅薄膜之间设有钝化层，钝化层表面设有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜与多晶硅薄膜之间设有上电极；上电极与多晶硅薄膜之间设有P型硅基体层，多晶硅薄膜上设有P-N结，衬底设置在背面AI电极上；所述背面AI电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，所述正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层的厚度为30—100纳米。在P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，正面ZnO基薄膜层为透明导电薄膜，可同时作为太阳能电池的前电极，减反射层和钝化层，则整个电池的正面作为有效受光面，实现光线的最大利用率，提高光生载离子的收集效率，大幅提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。所述背面AI电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，背面ZnO基薄膜层，可作为钝化层，能够消除电池背面的硅表面态或体缺陷态，钝化效果好，工艺简单，可大幅降低-空穴复合率，增加电池的光电转换效率；同时，背面ZnO基薄膜层，电池背面具有清晰的界面，可提高光的内部反射率，形成二次吸收，可进一步提高晶体硅太阳能电池的转换效率。优选，所述多晶硅薄膜为N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜的厚度为5—20微米。优选，所述氧化硅薄膜的厚度为2—20nm，折射率为2.1—2.4。优选，所述钝化层为透明导电的氧化物薄层，钝化层的厚度为55—65nm。优选，所述衬底上设有增加透光率的绒毛层。优选，所述衬底为非晶硅的玻璃层。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：（1）本技术通过设置钝化层，在钝化层上设置氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以释放在高电势下氮化硅薄膜中储存的正电荷，从而具有抗高电势下衰减的作用，并且提高太阳能电池的光电转换效率。（2）本技术在钝化层的基础上，进一步采用正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层，两者可以为相同的薄膜，也可采用同一种薄膜沉积方法双面同时镀制而成，技术成熟，工艺简单，成本低。（3）与现有多晶硅太阳能电池相比，本技术所述的晶体硅太阳能电池工艺简单，光电转换效率显著增加，电池性能和稳定性增加，使用周期长。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术结构示意图；附图中标记及对应的零部件名称：1-背面AI电极，2-衬底，3-钝化层，4-氧化硅薄膜，5-上电极，6-多晶硅薄膜，7-背面ZnO基薄膜层，8-P型硅基体层，9-正面ZnO基薄膜层。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例1：如图1所示，本实施例一种新型晶体硅太阳能电池，包括衬底2、多晶硅薄膜6，衬底2与多晶硅薄膜6之间设有钝化层3，钝化层3表面设有氧化硅薄膜4，氧化硅薄膜4与多晶硅薄膜6之间设有上电极5；上电极5与多晶硅薄膜6之间设有P型硅基体层8，多晶硅薄膜6上设有P-N结，衬底2设置在背面AI电极1上；所述背面AI电极1与衬底2之间设有背面ZnO基薄膜层7，P型硅基体层8与多晶硅薄膜6之间设有正面ZnO基薄膜层9，所述正面ZnO基薄膜层9、背面ZnO基薄膜层7均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层7的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层9的厚度为30—100纳米。其中，所述多晶硅薄膜6为N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜6的厚度为5—20微米。其中，所述氧化硅薄膜4的厚度为2—20nm，折射率为2.1—2.4。其中，所述钝化层3为透明导电的氧化物薄层，钝化层3的厚度为55—65nm。其中，所述衬底2上设有增加透光率的绒毛层。其中，所述衬底2为非晶硅的玻璃层。本实施例中通过设置钝化层，在钝化层上设置氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以释放在高电势下氮化硅薄膜中储存的正电荷，从而具有抗高电势下衰减的作用，并且提高太阳能电池的光电转换效率。本实施例在钝化层的基础上，进一步采用正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层，两者可以为相同的薄膜，也可采用同一种薄膜沉积方法双面同时镀制而成，技术成熟，工艺简单，成本低。本实施例中所述晶体硅太阳能电池，与现有多晶硅太阳能电池相比，本实施例所述的晶体硅太阳能电池工艺简单，光电转换效率显著增加，电池性能和稳定性增加，使用周期长。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于，包括衬底（2）、多晶硅薄膜（6），衬底（2）与多晶硅薄膜（6）之间设有钝化层（3），钝化层（3）表面设有氧化硅薄膜（4），氧化硅薄膜（4）与多晶硅薄膜（6）之间设有上电极（5）；上电极（5）与多晶硅薄膜（6）之间设有P型硅基体层（8），多晶硅薄膜（6）上设有P‑N结，衬底（2）设置在背面AI电极（1）上；所述背面AI电极（1）与衬底（2）之间设有背面ZnO基薄膜层（7），P型硅基体层（8）与多晶硅薄膜（6）之间设有正面ZnO基薄膜层（9），所述正面ZnO基薄膜层（9）、背面ZnO基薄膜层（7）均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层（7）的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层（9）的厚度为30—100纳米。

【技术特征摘要】
1.一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于，包括衬底（2）、多晶硅薄膜（6），衬底（2）与多晶硅薄膜（6）之间设有钝化层（3），钝化层（3）表面设有氧化硅薄膜（4），氧化硅薄膜（4）与多晶硅薄膜（6）之间设有上电极（5）；上电极（5）与多晶硅薄膜（6）之间设有P型硅基体层（8），多晶硅薄膜（6）上设有P-N结，衬底（2）设置在背面AI电极（1）上；所述背面AI电极（1）与衬底（2）之间设有背面ZnO基薄膜层（7），P型硅基体层（8）与多晶硅薄膜（6）之间设有正面ZnO基薄膜层（9），所述正面ZnO基薄膜层（9）、背面ZnO基薄膜层（7）均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层（7）的厚度为45—100纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：四川英发太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51