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、P型非晶硅层、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、N型非晶硅层、第二透明导电层以及第二电极；第一透明导电层的内部设置有等离子体。该异质结太阳能电池，在与P型非晶硅层接触的第一透明导电层中注入等离子体，以使第一透明导电层的功函数大于P型非晶硅层的功函数，使第一透明导电层－P型非晶硅层的肖特基接触的内建场的方向和P型非晶硅层－N型单晶硅片衬底的内建场的方向相同，从而使得空穴顺利穿过P型非晶硅层到达第一透明导电层，以提高异质结太阳能电池的性能。电池的性能。电池的性能。

【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，其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。如图1所示，目前的硅基异质结太阳能电池的结构包括：N型衬底1(以N型为例)，该太阳能电池正面按照依次靠近衬底的方向依次为第一电极9、第一透明导电层8、P型非晶硅层以及第一钝化层，该太阳能电池反面按照依次靠近N型衬底的方向依次为第二电极10、第二透明导电层11、N型非晶硅层以及第二钝化层。
[0003]目前，异质结太阳能电池的平均效率已接近25％，成为太阳能电池
的佼佼者，如何进一步提高其性能是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]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太阳能电池的第一透明导电氧化物薄膜层的功函数较低，导致太阳能电池的性能降低，甚至失效的缺陷，从而提供一种异质结太阳能电池及制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底；所述N型衬底的正面依次向上设置有第一钝化层、P型非晶硅层、第一透明导电层和第一电极；所述N型衬底的背面依次向下设置有第二钝化层、N型非晶硅层、第二透明导电层以及第二电极；所述第一透明导电层的内部设置有等离子体。
[0007]进一步地，所述第一透明导电层包括第一厚度的第一透明导电层与第二厚度的第一透明导电层；所述第一厚度的第一透明导电层贴合所述P型非晶硅层设置，所述第一厚度的第一透明导电层的内部设置有等离子体；所述第一电极设置在所述第二厚度的第一透明导电层背对所述P型非晶硅层的一面。
[0008]进一步地，所述第一透明导电层的厚度范围为60－120nm。
[0009]进一步地，所述第一厚度的第一透明导电层的厚度范围为10－120nm；所述第二厚度的第一透明导电层的厚度范围为10－110nm。
[0010]进一步地，所述第一厚度的第一透明导电层由掺锡氧化铟、氧化铟钛、掺钨氧化铟中的一种或多种制成；所述第二厚度的第一透明导电层由掺锡氧化铟、氧化铟钛、掺钨氧化铟中的一种或多种制成。
[0011]一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的背面上依次形成第二钝化层和N型非晶硅层，在N型衬底的正面上依次形成第一钝化层和P型非晶硅层；在N型非晶硅层上形成第二透明导电层；在P型非晶硅层上形成第一厚度的第一透明导电层，向第一厚度的第一透明导电层内注入等离子体，继续在第一厚度的第一透明导电层上形成第
二厚度的第一透明导电层；在第二透明导电层上形成第二电极，在第二厚度的第一透明导电层上形成第一电极。
[0012]进一步地，所述向第一厚度的第一透明导电层内注入等离子体时，采用等离子体浸没离子注入方法向第一厚度的第一透明导电层内注入等离子体。
[0013]进一步地，所述采用等离子体浸没离子注入方法向第一厚度的第一透明导电层内注入等离子体，具体包括以下步骤；将沉积完第一厚度的第一透明导电层的衬底置于真空腔室内；调整透明导电氧化物注入装置的工艺参数进入预先设置的数值范围内；透明导电氧化物注入装置产生等离子体，等离子体浸没离子注入处理第一厚度的第一透明导电层。
[0014]进一步地，所述透明导电氧化物注入装置产生等离子体时的工艺参数为：以10－1000sccm的流量速度向注入腔室内注入纯氧，使注入腔室内的压强达到10
－6
Pa－10
－3
Pa的本底压强范围；继续以10－1000sccm的流量速度向注入腔室内注入纯氧，调整注入腔室内气体的抽气速度，使注入腔室内的压强达到10
－2
Pa－10Pa的工作压强范围；开启透明导电氧化物注入装置，透明导电氧化物注入装置的电源输出功率为1－10000W，透明导电氧化物注入装置的工艺时间为1－60min。
[0015]进一步地，所述在N型衬底的背面上依次沉积第二钝化层和N型非晶硅层之前，还包括：对N型衬底的双面进行抛光及制绒处理。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0017]1.本专利技术提供的异质结太阳能电池，在与P型非晶硅层接触的第一透明导电层中注入等离子体，以增大第一透明导电层的功函数，降低P型非晶层－第一透明导电层的接触势垒，甚至使第一透明导电层的功函数大于P型非晶硅层的功函数，使得P型非晶硅层的能带向上弯曲，使第一透明导电层－P型非晶硅层的肖特基接触的内建场的方向和P型非晶硅层－N型单晶硅片衬底的内建场的方向相同，从而使得空穴顺利穿过P型非晶硅层到达第一透明导电层，以提高异质结太阳能电池的性能。
附图说明
[0018]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。
[0019]图1为现有技术中的异质结太阳能电池的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一个实施例中的异质结太阳能电池的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一个实施例中的异质结太阳能电池的制备方法的流程图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1、N型衬底；2、第一本征a－Si：H钝化层；3、第二本征a－Si：H钝化层；
[0024]4、磷掺杂的a－Si：H层；5、硼掺杂的a－Si：H层；6、第A＇层透明导电氧化物；7、第A＂层透明导电氧化物；8、第一透明导电层；9、第一电极；10、第二电极；11、第二透明导电层。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本本文档来自技高网...

【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)的正面依次向上设置有第一钝化层、P型非晶硅层、第一透明导电层(8)和第一电极(9)；所述N型衬底(1)的背面依次向下设置有第二钝化层、N型非晶硅层、第二透明导电层(11)以及第二电极(10)；其特征在于，所述第一透明导电层(8)的内部设置有等离子体。2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层(8)包括第一厚度的第一透明导电层(8)与第二厚度的第一透明导电层(8)；所述第一厚度的第一透明导电层(8)贴合所述P型非晶硅层设置，所述第一厚度的第一透明导电层(8)的内部设置有等离子体；所述第一电极(9)设置在所述第二厚度的第一透明导电层(8)背对所述P型非晶硅层的一面。3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层(8)的厚度范围为60－120nm。4.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一厚度的第一透明导电层(8)的厚度范围为10－120nm；所述第二厚度的第一透明导电层(8)的厚度范围为10－110nm。5.根据权利要求2－4任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一厚度的第一透明导电层(8)由掺锡氧化铟、氧化铟钛、掺钨氧化铟中的一种或多种制成；所述第二厚度的第一透明导电层(8)由掺锡氧化铟、氧化铟钛、掺钨氧化铟中的一种或多种制成。6.一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)的背面上依次形成第二钝化层和N型非晶硅层，在N型衬底(1)的正面上依次形成第一钝化层和P型非晶硅层；在N型非晶硅层上形成第二透明导电层(11)；在P型非晶硅层上形成第一厚度的第一透明导电层(8)，向第一厚度的第一透明导电层(8)内注入等离子体，继续在第一厚度的第一透明导电...

【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：