一种具有V型槽的光伏电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有V型槽的光伏电池及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：对所述N型单晶硅片进行双面制绒处理；接着在所述N单晶硅片的上下表面分别形成多个平行排列的对应的第一V形槽和第二V形槽，在所述N型单晶硅片的上表面和下表面各沉积一氧化铝薄层；在所述N型单晶硅片的上下表面依次沉积相应的非晶硅层、透明导电层以及电极。本发明专利技术的光伏电池的结构新颖且光电转换效率优异。

A photovoltaic cell with V-groove and its preparation method

The invention relates to a photovoltaic cell with a V-groove and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: double-sided velveting of the N-type monocrystalline silicon wafer; then a plurality of parallel arranged first V-grooves and second V-grooves are formed on the upper and lower surfaces of the N-type monocrystalline silicon wafer respectively, and an alumina thin is deposited on each of the upper and lower surfaces of the N-type monocrystalline silicon wafer The upper and lower surfaces of the N-type single crystal silicon wafer are successively deposited with corresponding amorphous silicon layer, transparent conductive layer and electrodes. The photovoltaic cell of the invention has novel structure and excellent photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有V型槽的光伏电池及其制备方法
本专利技术涉及光伏电池
，特别是涉及一种具有V型槽的光伏电池及其制备方法。
技术介绍
随着人类社会的不断发展，对石油、煤炭等能源的需求也急剧增加。然而地球上的石油、煤炭等能源的总储藏量是有限的，且为不可再生能源，因而全球面临着严峻的能源形势。只有可再生能源的大规模使用以替代传统石化能源，才能促进人类社会的可持续发展。近年来，太阳能、风能和地热等新型可再生能源引起了人们的重视。与传统的占主导地位的石油、煤炭等能源相比，太阳能最大的优势在于其取之不尽，用之不竭，而且在使用过程中不会破坏生态平衡、污染环境。因此，太阳能是一种环境友好的绿色可再生能源。而光伏电池是一种能够将太阳的光能转换为电能的半导体器件，在光照条件下，太阳能电池内部会产生光生电流，并可以通过电极将电能输出。光伏电池的结构是影响其光电转换效率的关键因素，如何优化改善光伏电池的结构以提高光伏电池的光电转换效率，这是业界广泛关注的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种具有V型槽的光伏电池及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有V型槽的光伏电池的制备方法，包括以下步骤：1)提供一N型单晶硅片，对所述单晶硅片进行双面制绒处理，在所述单晶硅片的上表面和下表面均形成绒面层；2)接着在所述N单晶硅片的上表面形成多个平行排列的第一V形槽，在所述单晶硅片的下表面形成多个平行排列的第二V形槽，所述第一V形槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，所述第二条形沟槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，多个所述第一V形槽和多个所述第二V形槽分别一一对应，所述第一V形槽的一个侧面与对应的所述第二V形槽的一个侧面平行，所述第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间单晶硅层的厚度为40-60微米；3)在所述N单晶硅片的上表面和下表面各沉积一氧化铝薄层；4)接着在所述N型单晶硅片的上表面依次沉积第一本征非晶硅层和P型非晶硅层，；5)接着在所述N型单晶硅片的下表面依次沉积第二本征非晶硅层和N型非晶硅层；6)接着在所述N型单晶硅片的上表面沉积第一透明导电层；7)接着在所述N型单晶硅片的下表面沉积第二透明导电层；8)接着在所述N型单晶硅片的上表面形成正面电极；9)接着在所述N型单晶硅片的下表面形成背面电极。作为优选，在所述步骤(2)中，所述第一V形槽以及所述第二V形槽的宽度均为1-2毫米，相邻所述第一V形槽的间距1-2毫米，相邻所述第二V形槽的间距为1-2毫米。作为优选，在所述步骤(3)中，所述氧化铝薄层的厚度为0.5-1.5纳米。作为优选，在所述步骤(4)中，所述第一本征非晶硅层的厚度为3-6纳米，所述P型非晶硅层的厚度为5-8纳米。作为优选，在所述步骤(5)中，所述第二本征非晶硅层的厚度为7-10纳米，所述N型非晶硅层的厚度为7-10纳米。作为优选，在所述步骤(6)和(7)中，述第一透明导电层和所述第二透明导电层均包括层叠的ITO层、金属薄层、AZO层、石墨烯层以及ITO层，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度为400-500纳米。作为优选，在所述步骤(8)中，所述正面电极位于所述第一V形槽中；在所述步骤(9)中，所述背面电极位于所述第二V形槽中。本专利技术还提出一种具有V型槽的光伏电池，其采用上述方法制备形成的。本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的具有V型槽的光伏电池中，通过设置相对应的第一V形槽和第二V形槽，且通过设置所述第一、第二V形槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值均为0.65-0.75，有效增加了第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间的单晶硅层的面积，进而增加了异质结的接触面积。通过大量的试验使得所述第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间单晶硅层的厚度为40-60微米，有效缩短电子在单晶硅片中的传输距离，进而使得相应光伏电池的光电转换效率明显增加。通过进一步优化第一、第二V形槽的宽度和间距、各非晶硅层的厚度、透明导电层的材质与厚度以及电极的材质与厚度，使得本专利技术的具有V型槽的光伏电池的光电转换效率达到最优。同时本专利技术的制造方法简单易行，且与现有的制备工艺兼容，便于工业化生产。附图说明图1为本专利技术的具有V型槽的光伏电池的结构示意图。具体实施方式本专利技术提出一种具有V型槽的光伏电池的制备方法，包括以下步骤：1)提供一N型单晶硅片，对所述单晶硅片进行双面制绒处理，在所述单晶硅片的上表面和下表面均形成绒面层；2)接着在所述N单晶硅片的上表面形成多个平行排列的第一V形槽，在所述单晶硅片的下表面形成多个平行排列的第二V形槽，所述第一V形槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，所述第二条形沟槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，多个所述第一V形槽和多个所述第二V形槽分别一一对应，所述第一V形槽的一个侧面与对应的所述第二V形槽的一个侧面平行，所述第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间单晶硅层的厚度为40-60微米；3)在所述N单晶硅片的上表面和下表面各沉积一氧化铝薄层；4)接着在所述N型单晶硅片的上表面依次沉积第一本征非晶硅层和P型非晶硅层，5)接着在所述N型单晶硅片的下表面依次沉积第二本征非晶硅层和N型非晶硅层；6)接着在所述N型单晶硅片的上表面沉积第一透明导电层；7)接着在所述N型单晶硅片的下表面沉积第二透明导电层；8)接着在所述N型单晶硅片的上表面形成正面电极；9)接着在所述N型单晶硅片的下表面形成背面电极。其中，在所述步骤(2)中，所述第一V形槽以及所述第二V形槽的宽度均为1-2毫米，相邻所述第一V形槽的间距1-2毫米，相邻所述第二V形槽的间距为1-2毫米。在所述步骤(3)中，所述氧化铝薄层的厚度为0.5-1.5纳米。在所述步骤(4)中，所述第一本征非晶硅层的厚度为3-6纳米，所述P型非晶硅层的厚度为5-8纳米。在所述步骤(5)中，所述第二本征非晶硅层的厚度为7-10纳米，所述N型非晶硅层的厚度为7-10纳米。在所述步骤(6)和(7)中，述第一透明导电层和所述第二透明导电层均包括层叠的ITO层、金属薄层、AZO层、石墨烯层以及ITO层，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度为400-500纳米。在所述步骤(8)中，所述正面电极位于所述第一V形槽中；在所述步骤(9)中，所述背面电极位于所述第二V形槽中。如图1所示，本专利技术提出一种具有V型槽的光伏电池，所述具有V型槽的光伏电池从上至下包括从上至下包括正面电极1、第一透明导电层2、P型非晶硅层3、第一本征非晶硅层4、氧化铝薄层(未图示)、N型单晶硅片5、氧化铝薄层(未图示)、第二本征非晶硅层6、N型非晶硅层7、第二透明导电层8以及背面电极9，其中，第一透明导电层2、P型非晶硅层3、第一本征非晶硅层4、上表面的氧化铝薄层中的一部分位于N型单晶硅片5的第一V形槽51中，所述正面电极1位于所述第一V形槽51中，下表面的氧化铝薄层、第二本征非晶硅层6、N型非晶硅层7、第二透明导电层8的一部分位于N型单晶硅片5的第二V形槽52中，所述背面电极9位于所述第二V形槽52中。实施例1：一种具有V型槽的光伏电池的制备方法，包括以下步骤：1)提供一N型单晶硅片，对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有V型槽的光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)提供一N型单晶硅片，对所述单晶硅片进行双面制绒处理，在所述单晶硅片的上表面和下表面均形成绒面层；2)接着在所述N单晶硅片的上表面形成多个平行排列的第一V形槽，在所述单晶硅片的下表面形成多个平行排列的第二V形槽，所述第一V形槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65‑0.75，所述第二条形沟槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65‑0.75，多个所述第一V形槽和多个所述第二V形槽分别一一对应，所述第一V形槽的一个侧面与对应的所述第二V形槽的一个侧面平行，所述第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间单晶硅层的厚度为40‑60微米；3)在所述N型单晶硅片的上表面和下表面各沉积一氧化铝薄层；4)接着在所述N型单晶硅片的上表面依次沉积第一本征非晶硅层和P型非晶硅层，；5)接着在所述N型单晶硅片的下表面依次沉积第二本征非晶硅层和N型非晶硅层；6)接着在所述N型单晶硅片的上表面沉积第一透明导电层；7)接着在所述N型单晶硅片的下表面沉积第二透明导电层；8)接着在所述N型单晶硅片的上表面形成正面电极；9)接着在所述N型单晶硅片的下表面形成背面电极。...

【技术特征摘要】
1.一种具有V型槽的光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)提供一N型单晶硅片，对所述单晶硅片进行双面制绒处理，在所述单晶硅片的上表面和下表面均形成绒面层；2)接着在所述N单晶硅片的上表面形成多个平行排列的第一V形槽，在所述单晶硅片的下表面形成多个平行排列的第二V形槽，所述第一V形槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，所述第二条形沟槽的深度与所述N型单晶硅片的厚度的比值为0.65-0.75，多个所述第一V形槽和多个所述第二V形槽分别一一对应，所述第一V形槽的一个侧面与对应的所述第二V形槽的一个侧面平行，所述第一V形槽与对应的所述第二V形槽之间单晶硅层的厚度为40-60微米；3)在所述N型单晶硅片的上表面和下表面各沉积一氧化铝薄层；4)接着在所述N型单晶硅片的上表面依次沉积第一本征非晶硅层和P型非晶硅层，；5)接着在所述N型单晶硅片的下表面依次沉积第二本征非晶硅层和N型非晶硅层；6)接着在所述N型单晶硅片的上表面沉积第一透明导电层；7)接着在所述N型单晶硅片的下表面沉积第二透明导电层；8)接着在所述N型单晶硅片的上表面形成正面电极；9)接着在所述N型单晶硅片的下表面形成背面电极。2.根据权利要求1所述的具有V型槽的光伏电池的的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：管先炳，
申请(专利权)人：苏州钱正科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32