复合式透明导电膜和异质结太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种复合式透明导电膜和包括该复合式透明导电膜的异质结太阳能电池。该复合式透明导电膜包括：第一透明导电层，所述第一透明导电层中具有空隙；第二透明导电层，位于所述空隙中并与所述第一透明导电层连接；以及栅线，位于所述第二透明导电层上，其中，所述第一透明导电层具有第一透光率和第一迁移率，所述第二透明导电层具有第二透光率和第二迁移率，所述第一透光率高于所述第二透光率，所述第一迁移率高于所述第二迁移率。本实用新型专利技术的复合式透明导电膜既能发挥利用掺杂的TCO膜的优良光电性能，又避免了掺杂的TCO膜与栅线间接触问题导致的电池性能损失，达到提升电池短路电流并保持填充因子的目的。

Composite transparent conductive film and heterojunction solar cell

The utility model provides a composite transparent conductive film and a heterojunction solar cell comprising the composite transparent conductive film. The composite transparent conductive film comprises a first transparent conductive layer with a gap in the first transparent conductive layer, a second transparent conductive layer located in the gap and connected with the first transparent conductive layer, and a grid wire located on the second transparent conductive layer, wherein the first transparent conductive layer has a first transmission. The second transparent conductive layer has a second transmittance and a second mobility, the first transmittance is higher than the second transmittance, and the first mobility is higher than the second mobility. The composite transparent conductive film of the utility model can not only exert the excellent photoelectric performance of the doped TCO film, but also avoid the battery performance loss caused by the contact between the doped TCO film and the grid wire, so as to improve the short-circuit current of the battery and maintain the filling factor.

【技术实现步骤摘要】
复合式透明导电膜和异质结太阳能电池
本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及一种复合式透明导电膜和包括该复合式透明导电膜的异质结太阳能电池。
技术介绍
异质结(HeterojunctionwithIntrinsicThinfilm，HIT)太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，其具有如下优点：①、结构对称，相比传统晶体硅电池，HIT电池的工艺步骤更少；②、低温工艺，其最高工艺温度不超过200℃；③、高开路电压，其Voc达到了750mV；④、温度特性好；⑤、光照稳定性好，HIT电池中没有发现Staebler-Wronski效应，转换效率无因光照而衰退的现象，也不存在B-O对导致的光之衰减现象；⑥、双面发电，HIT电池的对称结构，使得正反面受光照后都能发电，其组件年平均发电量比单面电池组件高出10％以上。由于非晶硅的导电性较差，所以在HIT电池的制作过程中，在电极和非晶硅层之间加一层透明导电氧化物(TransparentConductiveOxide,TCO)膜可以有效地增加载流子的收集。TCO膜具有光学透明和导电双重功能，对有效载流子的收集起着关键作用，可以减少光的反射，起到很好的陷光作用，是很好的窗口层材料，其种类较多，目前研究和应用最多的是掺锡氧化铟(ITO)薄膜和掺铝氧化锌(AZO)薄膜，而掺铝氧化锌是最具有发展潜力的TCO膜，因为氧化铟锡的原料价格昂贵且其在氢等离子体中不稳定，而掺铝氧化锌原料丰富，成本较低，且掺铝氧化锌薄膜无毒，热稳定性好易于制造，且其具有与ITO膜相比拟的光学、电学性质。TCO薄膜的制备方法较多，包括各种物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、喷射热分解法以及溶胶-凝胶法(Sol-Gel)等，每种方法都有其各自的优缺点。具体而言，磁控溅射具有良好的可控性，容易获得均匀性薄膜，薄膜性能良好，薄膜基底结合性好，而且溅射技术成本低，适合沉积大面积薄膜。但是溅射过程中产生的高能溅射粒子轰击衬底和开始生成的薄膜容易造成薄膜表面损伤。脉冲激光沉积是20世纪80年代后期发展起来的一种很有竞争力的物理真空沉积法，其生长参数独立可调，工艺可重复性好，可精确控制化学计量、合成与沉积同时完成、对靶的质量与表面无要求等优点，薄膜平整度也较高。但是不宜获得大面积均匀薄膜。溶胶-凝胶法是20世纪60年代发展起来的一种重要的薄膜制备方法，无需真空设备，工艺简单，薄膜高度均匀，可在任意形状大面积衬底上成膜，成膜温度低，但是制备的TCO膜须经过后续的退火处理，且制备过程中有大量的变量，会影响物化特性，进一步影响薄膜质量。真空蒸镀也是一种重要的制备TCO膜的方法，该方法设备简单，较易控制薄膜的厚度，但是该方法工艺重复性差，且真空度的高低和薄膜的质量紧密关联。目前的异质结太阳能电池通常是在电池芯片的表面镀制TCO膜层，之后在其上形成导电栅线用以收集光生电流。相比于传统ITO膜层而言，掺入钛(Ti)、锆(Zr)的氧化铟膜层作为TCO膜时具有高透过、高迁移率等优势，光电特性更加优异，可显著提升电池短路电流，但将掺入钛(Ti)、锆(Zr)的氧化铟膜层用于异质结电池时，膜层与栅线之间存在较为严重的接触问题，导致电池填充因子(FF)异常降低，电池效率偏低，无法发挥此种材料特有的光电性能优势。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种复合式透明导电膜，可在提升TCO膜光电性能的同时避免其与栅线之间的接触问题。为实现上述目的，本技术采取如下技术方案：一种复合式透明导电膜，包括：第一透明导电层，所述第一透明导电层中具有空隙；第二透明导电层，位于所述空隙中并与所述第一透明导电层连接；以及栅线，位于所述第二透明导电层上，其中，所述第一透明导电层具有第一透光率和第一迁移率，所述第二透明导电层具有第二透光率和第二迁移率，所述第一透光率高于所述第二透光率，所述第一迁移率高于所述第二迁移率。在本技术的复合式透明导电膜的一个实施方式中，所述第一透明导电层包括掺钛氧化铟和/或掺锆氧化铟。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述第二透明导电层包括掺锡氧化铟和/或掺铝氧化锌。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层位于同一平面上。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度相同。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述栅线包括银栅线。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述栅线的尺寸小于所述第二透明导电层。在本技术的复合式透明导电膜的另一个实施方式中，所述栅线与所述第一透明导电层不接触。另一方面，本技术还提供一种异质结太阳能电池，其包括电池芯片和前述的复合式透明导电膜，其中所述复合式透明导电膜位于所述电池芯片的两侧。在本技术的异质结太阳能电池的一个实施方式中，所述电池芯片包括：单晶硅层；第一本征层和第二本征层，分别位于所述单晶硅层的两侧；n型掺杂层，位于所述第一本征层远离所述单晶硅层的一侧；以及p型掺杂层，位于所述第二本征层远离所述单晶硅层的一侧。根据本技术的一个实施方式中，所述第一本征层和第二本征层为非晶硅层和/或微晶硅层；所述p型掺杂层可为微晶硅或非晶硅层，如p型氢化非晶硅层；所述n型掺杂层可为微晶硅或非晶硅层，如n型氢化非晶硅层。本技术通过分步骤、分区域制备复合式透明导电膜，将栅线形成于接触性较好的传统TCO膜上，在其他不与栅线接触的区域形成光电特性更加优异的掺杂的TCO膜，从而既能发挥利用掺杂的TCO膜的优良光电性能，又避免了掺杂的TCO膜与栅线间接触问题导致的电池性能损失，达到提升电池短路电流并保持填充因子的目的。附图说明图1为本技术的复合式透明导电膜的结构示意图；图2-图5为本技术的复合式透明导电膜的制备工艺流程图；图6为本技术的异质结太阳能电池的结构示意图。其中，附图标记说明如下：1：单晶硅层2：第一本征层3：n型掺杂层4：第二本征层5：p型掺杂层6、7：透明导电层8：栅线100：电池芯片110：第一透明导电层120：第二透明导电层130：栅线210：第一掩膜220：第二掩膜具体实施方式下面根据具体实施例对本技术的技术方案做进一步说明。本技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本技术。需了解的是，在此公开的附图并未必按照实际装置及元件的比例绘示。在附图中可能夸大实施例的形状与厚度以便清楚表现出本技术实施例的特征。此外，附图中的结构及装置是以示意的方式绘示，以便清楚表现出本技术实施例的特征。图1为本技术的复合式透明导电膜的结构示意图，如图1所示，本技术的复合式透明导电膜包括第一透明导电层110，第一透明导电层110中具有空隙，第二透明导电层120填充于该空隙中并与第一透明导电层110连接，栅线130位于第二透明导电层120上。第一透明导电层110和第二透明导电层120为不同材质的透明导电层，第一透明导电层110具有第一透光率和第一迁移率，第二透明导电层120具有第二透光率和第二迁移率，第一透光率高于第二透光率，第一迁移率高于所述第二迁移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式透明导电膜，其特征在于，包括：第一透明导电层，所述第一透明导电层中具有空隙；第二透明导电层，位于所述空隙中并与所述第一透明导电层连接；以及栅线，位于所述第二透明导电层上，其中，所述第一透明导电层具有第一透光率和第一迁移率，所述第二透明导电层具有第二透光率和第二迁移率，所述第一透光率高于所述第二透光率，所述第一迁移率高于所述第二迁移率。

【技术特征摘要】
1.一种复合式透明导电膜，其特征在于，包括：第一透明导电层，所述第一透明导电层中具有空隙；第二透明导电层，位于所述空隙中并与所述第一透明导电层连接；以及栅线，位于所述第二透明导电层上，其中，所述第一透明导电层具有第一透光率和第一迁移率，所述第二透明导电层具有第二透光率和第二迁移率，所述第一透光率高于所述第二透光率，所述第一迁移率高于所述第二迁移率。2.根据权利要求1所述的复合式透明导电膜，其特征在于，所述第一透明导电层包括掺钛氧化铟和/或掺锆氧化铟。3.根据权利要求1所述的复合式透明导电膜，其特征在于，所述第二透明导电层包括掺锡氧化铟和/或掺铝氧化锌。4.根据权利要求1所述的复合式透明导电膜，其特征在于，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层位于同一平面上。5.根据权利要求4所述的复合式透明导电膜，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰天翔，
申请(专利权)人：君泰创新北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11