异质结晶硅电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种异质结晶硅电池及其制备方法，其中，异质结晶硅电池包括N型硅基体、N型硅材料层和P型硅材料层，N型硅基体的正面和背面均设有本征非晶硅层；N型硅材料层连接于正面的本征非晶硅层上，N型硅材料层上依次层叠有第一透明导电膜层、第二透明导电膜层和第三透明导电膜层，且第一透明导电膜层、第二透明导电膜层和第三透明导电膜层的掺杂浓度依次递增，第三透明导电膜层上设有多个间隔设置的镂空部，第三透明导电膜层上连接有正面电极；P型硅材料层连接于背面的本征非晶硅层上，P型硅材料层上层叠有背面透明导电膜层，背面透明导电膜层上连接有背面电极。本发明专利技术能够提高电池转换效率。高电池转换效率。高电池转换效率。

【技术实现步骤摘要】
异质结晶硅电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种异质结晶硅电池以及一种异质结晶硅电池的制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中TCO膜层作为电池双面的透明导电膜，它本身对光有吸收作用，这部分被吸收的光无法进入硅基或PN结产生光生载流子，削弱了电池电流密度，降低了电池转换效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是提供一种能够提高电池转换效率的异质结晶硅电池。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供了一种异质结晶硅电池，其包括：
[0005]N型硅基体，其正面和背面均设有本征非晶硅层；
[0006]N型硅材料层，其连接于所述N型硅基体的正面的所述本征非晶硅层上，所述N型硅材料层上层叠有复合型透明导电膜层，所述复合型透明导电膜层包括依次层叠设置的第一透明导电膜层、第二透明导电膜层和第三透明导电膜层，所述第一透明导电膜层与所述N型硅材料层相连接，且所述第一透明导电膜层、所述第二透明导电膜层和所述第三透明导电膜层的掺杂浓度依次递增，其中，所述第一透明导电膜层的掺杂浓度范围为小于2
×
10
20
/cm3，所述第二透明导电膜层的掺杂浓度范围为2
×
10
20
/cm3～5
×
10
20
/cm3，所述第三透明导电膜层的掺杂浓度范围为5
×
10
20
/cm3～9
×
10
20<br/>/cm3，所述第三透明导电膜层上设有多个间隔设置的镂空部，所述第三透明导电膜层上连接有正面电极；
[0007]P型硅材料层，其连接于所述N型硅基体的背面的所述本征非晶硅层上，所述P型硅材料层上层叠有背面透明导电膜层，所述背面透明导电膜层上连接有背面电极。
[0008]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述本征非晶硅层的厚度为1nm～10nm。
[0009]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述第一透明导电膜层的厚度为20nm～50nm。
[0010]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述第二透明导电膜层的厚度为40nm～70nm。
[0011]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述第三透明导电膜层的厚度为30nm～80nm。
[0012]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述N型硅材料层的厚度为5nm～15nm。
[0013]如上所述的异质结晶硅电池，其中，所述P型硅材料层的厚度为5nm～20nm。
[0014]与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：
[0015]本专利技术的异质结晶硅电池，通过在迎光面设置复合型透明导电膜层，利用第一透明导电膜层的掺杂浓度不高，以更好的与N型硅材料层匹配，从而降低接触电阻，并保持N型硅材料层的钝化特性；利用第二透明导电膜层的掺杂浓度较高，以更好的增加透明导电膜的致密性和降低载流子横向传输损耗，并有利于降低寄生吸收；利用第三透明导电膜层的掺杂浓度最高，以利于与低温金属电极的传输匹配，从而降低了金属半导体接触电阻，提升了电池填充因子，此外，利用在第三透明导电膜层上设置的镂空部，以更好的降低光寄生吸
收，提升短路电流密度，达到了电性和光学均提高的目的，从而提高了电池转换效率。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种能够提高电池转换效率的异质结晶硅电池的制备方法。
[0017]为达到上述目的，本专利技术提供了一种异质结晶硅电池的制备方法，其包括：
[0018]在N型硅基体的正面和反面制备本征非晶硅层；
[0019]在背面的所述本征非晶硅层上制备P型硅材料层；
[0020]在正面的所述本征非晶硅层上制备N型硅材料层；
[0021]在所述P型硅材料层上制备背面透明导电膜层；
[0022]在所述N型硅材料层上制备复合型透明导电膜层，并在所述复合型透明导电膜层的第三透明导电膜层上形成多个镂空部；
[0023]在所述背面透明导电膜层上制备背面电极，并在所述第三透明导电膜层上制备正面电极。
[0024]如上所述的异质结晶硅电池的制备方法，其中，在所述N型硅材料层上制备复合型透明导电膜层具体包括：
[0025]将溅射设备的溅射功率调整为2KW～6KW，在所述N型硅材料层上溅射第一透明导电膜层；
[0026]将所述溅射设备的溅射功率调整为4KW～9KW，在所述第一透明导电膜层上溅射第二透明导电膜层；
[0027]将所述溅射设备的溅射功率调整为7KW～12KW，在所述第二透明导电膜层上溅射第三透明导电膜层。
[0028]如上所述的异质结晶硅电池的制备方法，其中，在所述N型硅基体的正面和反面制备本征非晶硅层之前，所述异质结晶硅电池的制备方法还包括对所述N型硅基体进行双面制绒。
[0029]与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：
[0030]本专利技术的异质结晶硅电池的制备方法，工艺操作较为简单，且可行性较强；采用本专利技术的异质结晶硅电池的制备方法制成的异质结晶硅电池，具有转换效率高的优点。
附图说明
[0031]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：
[0032]图1是本专利技术的异质结晶硅电池的结构示意图；
[0033]图2是图1所示的异质结晶硅电池中复合型透明导电膜的结构示意图；
[0034]图3是本专利技术的异质结晶硅电池的制备方法的第一种流程图；
[0035]图4是本专利技术的异质结晶硅电池的制备方法的第二种流程图。
[0036]附图标号说明：
[0037]10、N型硅基体；
[0038]20、本征非晶硅层；
[0039]30、N型硅材料层；
[0040]40、复合型透明导电膜层；41、第一透明导电膜层；42、第二透明导电膜层；43、第三透明导电膜层；431、镂空部；
[0041]50、正面电极；
[0042]60、P型硅材料层；
[0043]70、背面透明导电膜层；
[0044]80、背面电极。
具体实施方式
[0045]下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0046]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0047]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0048]实施例一
[0049]如图1所示，本专利技术提供了一种异质结晶硅电池，其包括N型硅基体10、N型硅材料层30和P型硅材料层60，其中：
[0050]N型硅基体10的正面和背面均设有本征非晶硅层20，具体的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结晶硅电池，其特征在于，所述异质结晶硅电池包括：N型硅基体，其正面和背面均设有本征非晶硅层；N型硅材料层，其连接于所述N型硅基体的正面的所述本征非晶硅层上，所述N型硅材料层上层叠有复合型透明导电膜层，所述复合型透明导电膜层包括依次层叠设置的第一透明导电膜层、第二透明导电膜层和第三透明导电膜层，所述第一透明导电膜层与所述N型硅材料层相连接，且所述第一透明导电膜层、所述第二透明导电膜层和所述第三透明导电膜层的掺杂浓度依次递增，其中，所述第一透明导电膜层的掺杂浓度范围为小于2
×
10
20
/cm3，所述第二透明导电膜层的掺杂浓度范围为2
×
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20
/cm3～5
×
10
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/cm3，所述第三透明导电膜层的掺杂浓度范围为5
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/cm3～9
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/cm3，所述第三透明导电膜层上设有多个间隔设置的镂空部，所述第三透明导电膜层上连接有正面电极；P型硅材料层，其连接于所述N型硅基体的背面的所述本征非晶硅层上，所述P型硅材料层上层叠有背面透明导电膜层，所述背面透明导电膜层上连接有背面电极。2.根据权利要求1所述的异质结晶硅电池，其特征在于，所述本征非晶硅层的厚度为1nm～10nm。3.根据权利要求1所述的异质结晶硅电池，其特征在于，所述第一透明导电膜层的厚度为20nm～50nm。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍亭亭，张学玲，陈达明，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：