双面异质结太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种双面异质结太阳能电池及其制备方法，所述双面异质结太阳能电池包括硅基，依次位于所述硅基主受光侧的本征非晶硅层、掺杂非晶硅层，所述本征非晶硅层包括本征过渡层、位于所述本征过渡层背离所述硅基的一侧的本征钝化层，且所述本征非晶硅层的厚度介于3.5nm～5.5nm之间。本发明专利技术中含氢的所述本征钝化层比本征过渡层的钝化效果好，两层配合可以在保证钝化效果的前提下减薄整个所述本征非晶硅层的厚度，有效减少了该层的光吸收，到达硅基的光增多，提升了电池的短路电流。提升了电池的短路电流。提升了电池的短路电流。

【技术实现步骤摘要】
双面异质结太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种双面异质结太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]异质结电池(HJT电池)，是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型双面异质结太阳能电池，通常为双面电池，其制备流程通常包括：硅片
‑
制绒
‑
正面本征非晶硅层
‑
正面磷掺杂非晶硅层
‑
背面本征非晶硅层
‑
背面硼掺杂非晶硅层
‑
正面透明导电层
‑
背面透明导电层
‑
金属化电极
‑
烘干固化。
[0003]其中，正面为主受光面，正面本征非晶硅层的吸收是限制异质结电池效率提升的关键因素；虽然降低本征非晶硅层的厚度可以有效提升电池的短路电流，但与此同时会导致本征非晶硅层的钝化效果变差，因此电池效率并不会随本征非晶硅层的厚度减薄而单调上升。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种改进的双面异质结太阳能电池及其制备方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种双面异质结太阳能电池及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题之一，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种双面异质结太阳能电池，包括硅基，依次位于所述硅基主受光侧的正面本征非晶硅层、掺杂非晶硅层，所述正面本征非晶硅层包括本征过渡层、位于所述本征过渡层背离所述硅基的一侧的本征钝化层，且所述正面本征非晶硅层的厚度介于3.5nm～5.5nm之间。
[0008]进一步地，所述本征过渡层的厚度小于所述本征钝化层的厚度；
[0009]或，所述本征过渡层的厚度为所述正面本征非晶硅层的厚度的1/2～1/10；
[0010]或，所述本征过渡层的厚度介于0.5nm～1.5nm，所述本征钝化层的厚度介于2nm～5nm。
[0011]进一步地，所述正面本征非晶硅层中，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度A
2000
高于5*10
‑4；
[0012]和/或，Si
‑
H2伸缩振动峰的吸光度为A
2080
，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度为A
2000
，A
2080
除以吸光度A
2000
不大于0.8。
[0013]进一步地，所述掺杂非晶硅层为磷掺杂非晶硅层或硼掺杂非晶硅层，厚度介于3nm～4nm。
[0014]一种双面异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
[0015]在硅基的主受光侧沉积正面本征非晶硅层；
[0016]在正面本征非晶硅层的主受光侧沉积掺杂非晶硅层；
[0017]其中，所述正面本征非晶硅层的厚度介于3.5nm～5.5nm之间，且沉积所述正面本征非晶硅层包括：使用SiH4沉积所述本征过渡层；使用SiH4:H2沉积所述本征钝化层。
[0018]进一步地，沉积所述本征过渡层时，镀膜功率为35mW/cm2～50mW/cm2。
[0019]进一步地，沉积所述本征钝化层时，SiH4:H2＝1:1～1:10，压力65Pa～90Pa，镀膜功率10mW/cm2～50mW/cm2。
[0020]进一步地，所述本征过渡层的厚度小于所述本征钝化层的厚度；
[0021]或，所述本征过渡层的厚度为所述正面本征非晶硅层的厚度的1/2～1/10；
[0022]或，所述本征过渡层的厚度介于0.5nm～1.5nm，所述本征钝化层的厚度介于2nm～5nm。
[0023]进一步地，还包括对所述本征钝化层进行氢处理：使用氢气，在功率100mW/cm2～400mW/cm2下进行氢处理，处理时长10s～18s。
[0024]进一步地，所述正面本征非晶硅层中，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度A
2000
高于5*10
‑4；和/或，Si
‑
H2伸缩振动峰的吸光度为A
2080
，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度为A
2000
，A
2080
除以吸光度A
2000
不大于0.8。
[0025]本专利技术的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术中含氢的所述本征钝化层比本征过渡层的钝化效果好，两层配合可以在保证钝化效果的前提下减薄整个所述正面本征非晶硅层的厚度，有效减少了该层的光吸收，到达硅基的光增多，提升了电池的短路电流。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的双面异质结太阳能电池的结构示意图；
[0027]图2是实施例1、实施例2、对比例1、对比例2的硅
‑
氢键FTIR谱图；
[0028]图3是实施例3、对比例3的硅
‑
氢键FTIR谱图。
[0029]其中，100
‑
双面异质结太阳能电池，1
‑
硅基，2
‑
正面本征非晶硅层，21
‑
本征过渡层，22
‑
本征钝化层，3
‑
磷掺杂非晶硅层，4
‑
正面透明导电层，5
‑
正面金属电极，6
‑
背面本征非晶硅层，7
‑
硼掺杂非晶硅层，8
‑
背面透明导电层，9
‑
背面金属电极。
具体实施方式
[0030]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0031]在本专利技术的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本专利技术的主题的基本结构。
[0032]在双面电池中，通常以硅基或太阳能电池的正面直接面对并直接接受太阳光，因此将正面称为主受光侧或主受光面，与硅基或太阳能电池的正面相对的面为背面或次受光侧。
[0033]请参考图1所示，为本专利技术较佳实施例的双面异质结太阳能电池100，包括硅基，所述硅基的主受光侧依次设置有本征非晶硅层、掺杂非晶硅层。本专利技术旨在对主受光侧的本征非晶硅层、掺杂非晶硅层进行优化，提高电池的效率。
[0034]具体地，所述双面异质结太阳能电池100包括硅基1，依次位于所述硅基1正面的正面本征非晶硅层2、磷掺杂非晶硅层3、正面透明导电层4、正面金属电极5，依次位于所述硅基1背面的背面本征非晶硅层6、硼掺杂非晶硅层7、背面透明导电层8、背面金属电极9。以下
将以此为例对主受光侧的本征非晶硅层、掺杂非晶硅层进行说明。
[0035]所述硅基1为表面制绒的N型硅片，厚度为120μm～150μm。其中，正面为主受光面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面异质结太阳能电池，包括硅基，依次位于所述硅基主受光侧的正面本征非晶硅层、掺杂非晶硅层，其特征在于，所述正面本征非晶硅层包括本征过渡层、位于所述本征过渡层背离所述硅基的一侧的本征钝化层，且所述正面本征非晶硅层的厚度介于3.5nm～5.5nm之间。2.根据权利要求1所述的双面异质结太阳能电池，其特征在于：所述本征过渡层的厚度小于所述本征钝化层的厚度；或，所述本征过渡层的厚度为所述正面本征非晶硅层的厚度的1/2～1/10；或，所述本征过渡层的厚度介于0.5nm～1.5nm，所述本征钝化层的厚度介于2nm～5nm。3.根据权利要求1所述的双面异质结太阳能电池，其特征在于：所述正面本征非晶硅层中，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度A
2000
高于5*10
‑4；和/或，Si
‑
H2伸缩振动峰的吸光度为A
2080
，Si
‑
H伸缩振动峰的吸光度为A
2000
，A
2080
除以吸光度A
2000
不大于0.8。4.根据权利要求1所述的双面异质结太阳能电池，其特征在于：所述掺杂非晶硅层为磷掺杂非晶硅层或硼掺杂非晶硅层，厚度介于3nm～4nm。5.一种双面异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：在硅基的主受光侧沉积正面本征非晶硅层；在正面本征非晶硅层的主受光侧沉积掺杂非晶硅层；其特征在于，所述正面本征非晶硅层的厚度介于3.5nm～5.5nm之间，且沉积所述正面本征非晶硅层包括：使用SiH4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达奇，陈曦，吴坚，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：