纳米晶硅/单晶硅异质结太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米晶硅／单晶硅异质结太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池器件制备技术领域。该太阳能电池依次由Ａｌ背电极、ｐ型单晶硅、本征纳米晶硅、ｎ型纳米晶硅、透明导电膜和金属栅极构成。本发明专利技术的太阳能电池，采用真空热蒸发法制备铝背电极；采用化学气相沉积方法依次生长本征和ｎ掺杂纳米晶硅薄膜形成异质结结构；在异质结结构上采用真空蒸发或溅射法沉积透明导电膜作为前电极；在透明导电膜上采用蒸发技术形成Ａｇ栅极，形成ｎ－ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ／ｉ－ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ／ｃ－Ｓｉ结构的薄膜太阳能电池。采用无织构的ＣＺ单晶硅，电池转化效率１７．１８％（０．９２ｃｍ↑［２］）。本发明专利技术所采用的工艺路线简单，易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于太阳能电池器件制备

技术介绍
硅太阳能电池的研究和利用是实现可再生能源的主要途径之一，在产业化的过程中，廉价、高效、稳定是三个关键问题。具有以薄膜硅[包括非晶薄膜硅(a-Si:H)，纳米晶薄膜硅(nc-Si:H)，低温外延薄膜硅(epi-Si)]为发射极，单晶硅为吸收层结构的硅太阳电池，兼有单晶硅电池稳定与薄膜硅电池廉价的优点采用无高温扩散的低温制备过程(温度低于450℃)，能耗小；较薄的单晶硅片(硅片厚度小于300μm，通常体硅电池的厚度～350μm)和硅薄膜层(几十纳米)，材料成本低；制备工艺相对简单，特别是该类电池具有与单晶硅电池可比拟的高效率，因此，可同时满足廉价、高效、稳定的要求。目前国际异质结太阳能电池有两种类型(I)p型a-Si:H/本征a-Si:H/n型c-Si结构，日本Sanyo公司为代表的这类电池(称HIT电池)的最高实验室效率为21.5％，市售的200W组件的效率为17％，高于单晶硅电池，该电池具有双面对称结构，n型单晶硅两侧2层本征a-Si:H薄膜，正面一层p型a-Si:H，背面采用一层n+型非晶硅作为背电场，之后2层透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米晶硅／单晶硅异质结太阳能电池，其特征在于该电池依次为金属Ａｌ背电极、ｐ型单晶硅、本征纳米晶硅薄膜、ｎ型纳米晶硅薄膜、透明导电膜和Ａｇ栅极；所述的金属Ａｌ背电极的厚度为２５０～３００微米；所述的本征纳米晶硅薄膜的厚度为５～１０ｎｍ；所述的ｎ型掺杂纳米晶硅薄膜的厚度为１０～１５ｎｍ；所述的透明导电薄膜的厚度为８０～１２０ｎｍ；所述的Ａｇ栅极的厚度为５～１０微米，栅线宽度为３０～１５０微米，间距为２～３ｍｍ；所述的ｐ型单晶硅厚度为２５０～３００微米。

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶硅/单晶硅异质结太阳能电池，其特征在于该电池依次为金属Al背电极、p型单晶硅、本征纳米晶硅薄膜、n型纳米晶硅薄膜、透明导电膜和Ag栅极；所述的金属Al背电极的厚度为250～300微米；所述的本征纳米晶硅薄膜的厚度为5～10nm；所述的n型掺杂纳米晶硅薄膜的厚度为10～15nm；所述的透明导电薄膜的厚度为80～120nm；所述的Ag栅极的厚度为5～10微米，栅线宽度为30～150微米，间距为2～3mm；所述的p型单晶硅厚度为250～300微米。2.一种纳米晶硅/单晶硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)清洗单面抛光p型单晶硅片，单晶硅片的厚度为250～300微米，电阻率为0.5～1.5Ωcm；(2)以高纯铝作为蒸发源，在上述单晶硅片的背面沉积厚度为10～15微米的金属Al，然后在保护气氛下，350...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱美芳，张群芳，刘丰珍，
申请(专利权)人：中国科学院研究生院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]