一种异质结太阳能电池及制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，提供了一种异质结太阳能电池及制备方法，该异质结太阳能电池，包括：N型衬底，N型衬底的正面依次向上设置有第一钝化层、N型非晶或微晶层、第一透明导电层和第一电极；N型衬底的背面依次向下设置有第二钝化层、P型非晶或微晶层、第二透明导电层和第二电极；第二透明导电层为掺杂有二氧化钛和银混合颗粒的层状结构。本发明专利技术提供的异质结太阳能电池，在第二透明导电层内掺杂有二氧化钛和银混合颗粒，利用纳米二氧化钛和银混合颗粒的反光作用，使得透过电池到达第二透明导电层的光再次被反射到电池里面，从而提高了光的利用率，电池电流得到提升，从而电池效率得到提升。得到提升。得到提升。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池及制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种异质结太阳能电池及制备方法。

技术介绍

[0002]硅基异质结太阳能电池是目前主流的几种高效太阳能电池技术。该电池具有较高的转化效率，较低的温度系数，是太阳能电池发展的重要方向，具有广阔的市场前景。
[0003]对于该太阳能电池而言，要想充分的吸收太阳光，硅片衬底必须足够厚。目前的太阳能电池的硅片衬底厚度大约在150－180微米之间。然而，在制备超薄组件以及柔性组件等产品时，通常需要使用薄片电池，制备超薄电池所采用硅片衬底的厚度在50－130微米之间。
[0004]但是减薄硅片衬底的厚度会导致电池的短路电流明显降低。图1为现有技术中的薄片电池和正常厚度电池外量子效率对比图，如图1所示，从图中可以看到，薄片电池(硅片衬底80微米厚度的电池)在长波段对光吸收不充分，对比正常厚度电池(硅片衬底180微米厚度的电池)电流偏低150毫安，电池效率受到影响。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的在制备薄片电池时，会导致电池电流减小，从而使电池效率降低的缺陷，从而提供一种异质结太阳能电池及制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一面向外依次设置有第一钝化层、N型非晶或微晶层、第一透明导电层和第一电极；所述N型衬底的另一面向外依次设置有第二钝化层、P型非晶或微晶层、第二透明导电层和第二电极；所述第二透明导电层为掺杂有二氧化钛和银混合颗粒的层状结构。
[0008]进一步地，所述二氧化钛和银混合颗粒10的大小为50nm－100nm；所述二氧化钛和银混合颗粒中二氧化钛颗粒与银颗粒的数目比例为1：2至2：1。
[0009]进一步地，所述二氧化钛和银混合颗粒在所述第二透明导电层上的密度范围为每平方毫米5－10颗。
[0010]进一步地，所述N型衬底的厚度范围为70－90μm；所述第二透明导电层的厚度范围为60－100nm。
[0011]一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的正面上依次沉积第一钝化层和N型非晶或微晶层，在N型衬底的背面上依次沉积第二钝化层和P型非晶或微晶层；在N型非晶或微晶层上沉积第一透明导电层；在P型非晶或微晶层上沉积第一厚度的第二透明导电层，并在沉积的第一厚度的第二透明导电层上方铺设颗粒大小在50nm－100nm之间的二氧化钛和银混合颗粒，继续在第一厚度的第二透明导电层上方沉积第二厚度的第二透明导电层；在第一透明导电层上印刷第一电极，在第二透明导电层上印刷第二
电极；对异质结太阳能电池进行退火处理。
[0012]进一步地，所述二氧化钛和银混合颗粒中二氧化钛颗粒与银颗粒的数目比例为1：2至2：1。
[0013]进一步地，所述在P型非晶或微晶层5上沉积第一厚度的第二透明导电层，并在沉积的第一厚度的第二透明导电层上方铺设颗粒大小在50nm－100nm之间的二氧化钛和银混合颗粒10，继续在第一厚度的第二透明导电层上方沉积第二厚度的第二透明导电层，具体包括以下步骤：在腔体内，采用磁控溅射法在P型非晶或微晶层沉积第二透明导电层，当沉积的第二透明导电层厚度达到一半厚度时，将电池从腔体内取出；将颗粒大小在50nm－100nm之间的二氧化钛和银混合颗粒、按照每平方毫米上5－10颗纳米颗粒的密度均匀撒在一半厚度的第二透明导电层上；将电池继续放回真空腔体内，在一半厚度的第二透明导电层上继续沉积另一半厚度的第二透明导电层。
[0014]进一步地，第一透明导电层与第二透明导电层采用磁控溅射法在腔室内的进行沉积的条件为：在室温条件下向腔体内通入氩气和氧气，氩气与氧气的气体流量比设定在30：1，腔体压强保持为0.4－0.6Pa，溅射电源工作时的电源功率密度为1.5－2.5W/cm2。
[0015]进一步地，第一钝化层和第二钝化层的沉积条件为：电源工作时的功率为250－360W，腔体内氢气与硅烷的气体流量比为5：1，腔体压强保持0.5－1Pa，沉积时N型衬底温度为215－235℃；N型非晶或微晶层的沉积条件为：电源工作时的功率为360－460W，腔体内氢气与硅烷气体流量比为2：1，磷烷与硅烷的气体流量比为2：100，腔体压强保持0.35－0.55Pa，沉积时N型衬底的温度为205－225℃；P型非晶或微晶层的沉积条件为：电源工作时的功率为200－250W，腔体内氢气与硅烷的气体流量比为2：1，腔体内硼烷与硅烷的气体流量比为3：97，腔体内压强保持0.3－0.4Pa，沉积时N型衬底的温度为205－225℃。
[0016]进一步地，异质结太阳能电池进行退火处理的条件为：设定退火温度180－200℃，退火时长20－40分钟。
[0017]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0018]1.本专利技术提供的异质结太阳能电池，在第二透明导电层内掺杂有二氧化钛和银混合颗粒。利用二氧化钛和银混合颗粒的反光作用，使得透过电池到达第二透明导电层的光再次被反射到电池里面，从而提高了光的利用率，电池电流得到提升，从而电池效率得到提升。并且，二氧化钛和银混合颗粒比单一的反光颗粒性能更优异。并且，二氧化钛和银混合颗粒镶嵌在第二透明导电层的内部，混合颗粒不易脱落，有利于提高反光效果，增强导电效果。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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获得其他的附图。
[0020]图1为现有技术中的薄片电池和正常厚度电池外量子效率对比图；
[0021]图2为本专利技术实施例一中的异质结太阳能电池的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例二中制备的异质结太阳能电池与对比例一和对比例二中的薄
片电池和正常厚度电池外量子效率对比图；
[0023]图4为本专利技术实施例二中的异质结太阳能电池与对比例一和对比例二中的薄片电池和正常厚度电池的电池IV参数对比表。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、N型衬底；2、第一本征非晶或微晶硅钝化层；3、第二本征非晶或微晶硅钝化层；4、N型非晶或微晶层；5、P型非晶或微晶层；6、第一透明导电层；7、第二透明导电层；8、第一电极；9、第二电极；10、二氧化钛和银混合颗粒。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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做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。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底(1)，所述N型衬底(1)的一面向外依次设置有第一钝化层、N型非晶或微晶层(4)、第一透明导电层和第一电极(8)；所述N型衬底(1)的另一面向外依次设置有第二钝化层、P型非晶或微晶层(5)、第二透明导电层和第二电极(9)；其特征在于，所述第二透明导电层为掺杂有二氧化钛和银混合颗粒(10)的层状结构。2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述二氧化钛和银混合颗粒(10)的大小为50nm－100nm；所述二氧化钛和银混合颗粒(10)中二氧化钛颗粒与银颗粒的数目比例为1：2至2：1。3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述二氧化钛和银混合颗粒(10)在所述第二透明导电层上的密度范围为每平方毫米5－10颗。4.根据权利要求1－3任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述N型衬底(1)的厚度范围为70－90μm；所述第二透明导电层的厚度范围为60－100nm。5.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在N型衬底(1)的正面上依次沉积第一钝化层和N型非晶或微晶层(4)，在N型衬底(1)的背面上依次沉积第二钝化层和P型非晶或微晶层(5)；在N型非晶或微晶层(4)上沉积第一透明导电层；在P型非晶或微晶层(5)上沉积第一厚度的第二透明导电层，并在沉积的第一厚度的第二透明导电层上方铺设颗粒大小在50nm－100nm之间的二氧化钛和银混合颗粒(10)，继续在第一厚度的第二透明导电层上方沉积第二厚度的第二透明导电层；在第一透明导电层上印刷第一电极(8)，在第二透明导电层上印刷第二电极(9)；对异质结太阳能电池进行退火处理。6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛和银混合颗粒(10)中二氧化钛颗粒与银颗粒的数目比例为1：2至2：1。7.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在P型非晶或微晶层(5)上沉积第一厚度的第二透明导电层，并在沉积的第一厚度的第二透明导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：