一种背抛光异质结太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术一种背抛光异质结太阳能电池，其特征在于，包括由受光面至背光面依次层叠设置的第一电极、第一透明导电膜层、Ⅰ型掺杂纳米硅层、第一本征非晶硅层、硅衬底、第二本征非晶硅层、Ⅱ型掺杂纳米硅层、第二透明导电膜层、第二电极；受光面的所述硅衬底为绒面，背光面的所述硅衬底为抛光面，且所述硅衬底是经过吸杂的晶硅；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层均选自N型掺杂纳米硅、P型掺杂纳米硅中的一种，且所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层互为不同。本实用新型专利技术采用上述结构，选择经过硼硅玻璃或磷硅玻璃吸杂的硅衬底，且设置受光面为绒面、背光面为抛光面的结构，提高硅片整体钝化效果，从而实现更好的钝化效果。化效果。化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种背抛光异质结太阳能电池


[0001]本技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种背抛光异质结太阳能电池。

技术介绍

[0002]晶硅太阳电池理论基础来源于爱因斯坦在二十世纪初提出的光电效应。美国贝尔实验室最早研制出一款包含p
‑
n结和金属电极的晶硅太阳电池，转换效率达到6％，同时指出入射光反射、载流子复合和串并联电阻的存在使得电池转换效率低于一个上限值，由此揭开了高效晶硅太阳电池发展的序幕。1961年，William Shockley等从理论上发现，如果只考虑载流子辐射复合机制，晶硅太阳电池极限效率为30％。
[0003]作为高效晶硅太阳电池中的一种，异质结太阳电池具有较高的光电效率、组件户外运行稳定和衰减系数低等优点，近年来呈现高速发展的态势。晶硅异质结太阳电池的一大优点是双面发电特性非常好，是一种理想的双面电池。但是，实际上太阳电池两个表面的进光特性并不相同，前表面的进光以直射光为主，而背光面的进光以反射光和散射光为主。目前晶硅异质结太阳电池的前后表面均是按照标准太阳光谱进行设计的，容易导致在实际环境中无法达到最优状态。原因在于该类太阳电池在制备过程中，清洗制绒一般采用槽式方法，这种方法会在硅片两面形成相同的绒面结构，后续若采用相同的化学气相沉积制备工艺，难以达到双面太阳电池的最优化膜层配置。背面较高的比表面积不仅会带来较严重的表面复合速率，从而降低异质结太阳电池的开路电压，也会在刻蚀过程中增加硅片的损耗。同时，硅片生产过程中引入的杂质污染容易降低硅片的质量。因此，需要提供一种新型的异质结电池，在保证较高钝化质量的前提下，如何改善异质结电池光生载流子的吸收及传输问题是本技术需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种背抛光异质结太阳能电池。本技术的太阳能电池能够改善光生载流子的吸收及传输问题，较好的钝化效果，在一定程度上提高电池电流。
[0005]为了达到以上目的，本技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种背抛光异质结太阳能电池，包括由受光面至背光面依次层叠设置的第一电极、第一透明导电膜层、Ⅰ型掺杂纳米硅层、第一本征非晶硅层、硅衬底、第二本征非晶硅层、Ⅱ型掺杂纳米硅层、第二透明导电膜层、第二电极；
[0007]受光面的所述硅衬底为绒面，背光面的所述硅衬底为抛光面，且所述硅衬底是经过吸杂的晶硅；
[0008]所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层均选自N型掺杂纳米硅、P型掺杂纳米硅中的一种，且所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层互为不同。目前公认有效的N型掺杂元素为磷、P型掺杂元素为硼，当热也可选择其他有效的掺杂元素进行相应掺杂。
[0009]例如，当所述硅衬底采用的是N型晶硅时，那么选用的N型晶硅可以是表面经过磷
硅玻璃吸杂的，则所述Ⅰ型掺杂纳米硅层为N型掺杂纳米硅，所述Ⅱ型掺杂纳米硅层即为P型掺杂纳米硅；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层的掺杂浓度可以为5
×
10
18
～5
×
10
20
cm
‑3，所述Ⅱ型掺杂纳米硅层的掺杂浓度可以为3
×
10
18
～8
×
10
19
cm
‑3；
[0010]例如，当所述硅衬底采用的是P型晶硅时，那么选用的P型晶硅可以是表面经过硼硅玻璃吸杂的，则所述Ⅰ型掺杂纳米硅层为P型掺杂纳米硅，所述
[0011]Ⅱ型掺杂纳米硅层即为N型掺杂纳米硅；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层的掺杂浓度可以为3
×
10
18
～8
×
10
19
cm
‑3，所述Ⅱ型掺杂纳米硅层的掺杂浓度可以为5
×
10
18
～5
×
10
20
cm
‑3。
[0012]进一步地，所述晶硅为单晶硅或多晶硅；所述绒面为金字塔结构绒面，金字塔的高度尺寸小于2μm；所述抛光面的表面粗糙度为0.5
‑
0.7μm。
[0013]进一步地，所述第一本征非晶硅层与所述第二本征非晶硅层的厚度均为1
‑
5nm；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层的厚度分别为5
‑
30nm；所述第一透明导电膜层与所述第二透明导电膜层的厚度分别为5
‑
150nm。
[0014]优选地，所述第一本征非晶硅层与所述第二本征非晶硅层的厚度分别为1
‑
3nm；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层的厚度分别为18
‑
28nm；所述第一透明导电膜层与所述第二透明导电膜层的厚度分别为70
‑
120nm。
[0015]更优选地，受光面的所述Ⅰ型掺杂纳米硅层的厚度小于背光面的所述Ⅱ型掺杂纳米硅层的厚度；受光面的所述透明导电膜层的厚度小于等于背光面的所述第二透明导电膜层的厚度。
[0016]进一步地，所述第一透明导电膜层与所述第二透明导电膜层的材料选择包括ITO、SCOT、IWO或AZO，可采用磁控溅射法制作；所述第一电极和所述第二电极的材料均为金属电极，所述金属电极的材料选择包括Au、Ag、Cu、Al中的一种，可采用丝网印刷、真空蒸镀方法等制作。
[0017]有益技术效果：本技术采用上述结构，选择经过硼硅玻璃或磷硅玻璃吸杂的硅衬底，且设置受光面为绒面、背光面为抛光面的结构，提高硅片整体钝化效果，从而实现更好的钝化效果；另外背光面为抛光面可使电池背面的掺杂膜层和导电膜层沉积的更加均匀，进一步改善钝化效果；单面绒结构的硅衬底可减少化学品用量，节约化学品使用成本，可减少电池背面至少20％的透明导电膜的沉积，大幅降低透明导电膜成本。
附图说明
[0018]图1为本技术的背抛光异质结太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0020]在本技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“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技术的限制。此外，如出现术语“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。
[0021]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背抛光异质结太阳能电池，其特征在于，包括由受光面至背光面依次层叠设置的第一电极(51)、第一透明导电膜层(41)、Ⅰ型掺杂纳米硅层、(31)第一本征非晶硅层(21)、硅衬底(1)、第二本征非晶硅层(22)、Ⅱ型掺杂纳米硅层(32)、第二透明导电膜层(42)、第二电极(52)；受光面的所述硅衬底(1)为绒面，背光面的所述硅衬底(1)为抛光面，且所述硅衬底(1)是经过吸杂的晶硅；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层(31)与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层(32)均选自N型掺杂纳米硅、P型掺杂纳米硅中的一种，且所述Ⅰ型掺杂纳米硅层(31)与所述Ⅱ型掺杂纳米硅层(32)互为不同。2.根据权利要求1所述的一种背抛光异质结太阳能电池，其特征在于，所述晶硅为单晶硅或多晶硅；所述绒面为金字塔结构绒面，金字塔的高度尺寸小于2μm；所述抛光面的表面粗糙度为0.5
‑
0.7μm。3.根据权利要求1所述的一种背抛光异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶硅层(21)与所述第二本征非晶硅层(22)的厚度均为1
‑
5nm；所述Ⅰ型掺杂纳米硅层(31)与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张闻斌，刘云，李杏兵，张忠卫，杨均炎，沈文忠，丁东，李正平，
申请(专利权)人：江苏国晟世安新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：