基于CuAlO2/Si的光伏电池及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于CuAlO2/Si的光伏电池，包括n型硅片，n型硅片其中一面由近到远依次设置有隧穿层、n型掺杂多晶硅层、背电极；n型硅片另一面由近到远依次设置有p型晶体CuAlO2层、钝化层、减反层；p型晶体CuAlO2层上设置有一对顶电极，两个顶电极依次贯穿钝化层和减反层且伸出减反层外部。本发明专利技术还公开了基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法，本发明专利技术解决了现有技术中存在的由于光捕获能力差和发射极接触电阻高所引起的光伏电池光电转换效率低的问题。低的问题。低的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于CuAlO2/Si的光伏电池及制备方法


[0001]本专利技术属于光伏电池
，具体涉及一种基于CuAlO2/Si的光伏电池，本专利技术还涉及一种基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法。

技术介绍

[0002]得益于极高的转换效率以及与N
‑
PERT(Passivated Emitter and Rear Totally
‑
diffused)电池生产线的较好兼容，TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)光伏电池已经成为最具竞争力的商用硅基光伏电池之一。在现有的TOPCon技术多应用于电池背表面，由一层极薄的氧化层和多晶硅薄层组成，对少数载流子有较好的钝化作用，对多数载流子有极好的导电性。正面通过硼扩散实现p
+
多晶硅发射极，Al2O3薄膜和SiN
x
薄膜分别作为钝化层和减反层，从而有效降低金属接触复合和光反射。然而，由于多晶硅的禁带宽度为1.1eV～1.7eV，因此有相当一部分的入射可见光会被正面的多晶硅层吸收，降低了电池对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于CuAlO2/Si的光伏电池，其特征在于，包括n型硅片(8)，n型硅片(8)其中一面由近到远依次设置有隧穿层(1)、n型掺杂多晶硅层(2)、背电极(3)；n型硅片(8)另一面由近到远依次设置有p型晶体CuAlO2层(4)、钝化层(5)、减反层(6)；所述p型晶体CuAlO2层(4)上设置有一对顶电极(7)，两个顶电极(7)依次贯穿钝化层(5)和减反层(6)且伸出减反层(6)外部。2.根据权利要求1所述的基于CuAlO2/Si的光伏电池，其特征在于，所述n型硅片(8)的厚度为100μm～200μm，电阻率为0.1Ω
·
cm～5Ω
·
cm，所述隧穿层(1)的材料为SiO2、Al2O3或SiC中的一种，厚度为1nm～3nm；所述n型掺杂多晶硅层(2)厚度为100nm～200nm；所述p型晶体CuAlO2层(4)掺杂浓度为10
17
～10
18
cm
～3
，厚度为50nm～200nm；所述钝化层的材料为Al2O3，厚度为5nm～20nm，所述减反层(6)的材料为Si3N4或Si2N2O中的一种，厚度为60nm～150nm。3.基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、对n型硅片进行碱性抛光；步骤2、在所述步骤1抛光后的n型硅片正面制绒，形成表面金字塔结构；步骤3、对所述步骤2得到的n型硅片进行标准RCA清洗，并在氢氟酸HF中短浸；步骤4、在所述步骤3清洗后的n型硅片背面进行氧化层生长；步骤5、在所述步骤4得到的氧化层上沉积n型多晶硅层，并利用酸性腐蚀溶液去除衬底正面绕镀的氧化层和多晶硅层；步骤6、在所述n型硅片正面进行p型晶体CuAlO2异质外延层生长；步骤7、在所述步骤6得到的P型晶体CuAlO2异质外延层上沉积AlO
x
薄膜；步骤8、在所述步骤7得到的AlO
x
薄膜上沉积SiN
x
薄膜；步骤9、在所述步骤5得到的n型多晶硅层上制作背电极；步骤10、在所述步骤8得到的SiN
x
薄膜上制备顶电极，最终形成所述基于CuAlO2/Si的光伏电池。4.根据权利要求3所述的基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1中使用KOH溶液对n型硅片进行碱性抛光，去除表面锯损伤，所述步骤2中制绒时使用NaOH溶液对n型硅片表面均匀腐蚀。5.根据权利要求3所述的基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤3中对n型硅片进行标准RCA清洗，并在氢氟酸HF中短浸；具体清洗流程为：使用清洗液～氢氟酸～酒精～去离子水逐步对n型硅片进行清洗。6.根据权利要求3所述的基于CuAlO2/Si的光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤4中在清洗后的n型硅片背面进行氧化层生长，生长氧化层时采用分步氧化法，即先使用热硝酸氧化法对n型硅片背面进行一次氧化，再使用PECVD
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N2O法对n型硅片背面进行二次氧化，后利用HF/HNO3溶液去除正面绕镀的氧化层，具体如下：步骤4.1、将n型硅片置于65％～70％的HNO3溶液中处理3min～5min，HNO3溶液温度为90℃～110℃；步骤4.2、使用射频PECVD系统对n型硅片背面进行等离子增强化学气相沉积氧化，以纯度为99.999％的N2O作为气源，控制射频功率为5W～20W，持续时间为250s～300s；步骤4.3、配置体积比为335:1.5～335:2.5的HNO3:HF溶液，对n型硅片正面及边缘进行清洗，清洗持
续时间为160s～220s。7.根据权利要求3所述的基于CuAlO2/Si的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继超，张子涵，贺小敏，张奇，孟佳琦，赵启阳，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：