太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：提供硅片，并在所述硅片的其中一表面上制备电子选择性传输层；在所述硅片的另一表面上制备第一空穴选择性传输层，其中，所述第一空穴选择性传输层的材料为氧化钼；在所述第一空穴选择性传输层上制备第二空穴选择性传输层，其中，所述第二空穴选择性传输层的材料为氧化钨；在所述第二空穴选择性传输层上制备正面电极；以及在所述电子选择性传输层上制备背面电极。本发明专利技术能够提高所述太阳电池的开路电压和填充因子。本发明专利技术还提供了一种太阳电池。电池。电池。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]无掺杂异质结太阳电池能够有效地改善传统异质结太阳电池中非晶硅层存在的严重光学寄生吸收损失与严重的载流子的复合现象，能有效的提升短路电流密度。无掺杂异质结太阳电池主要包括硅片以及依次位于硅片上的空穴选择性传输层和透明导电层。其中，空穴选择性传输层的材料为过渡金属氧化物。
[0003]无掺杂异质结太阳电池的开路电压主要由过渡金属氧化物的功函数和厚度决定。其中，过渡金属氧化物的功函数受其自身的氧含量影响较大，氧含量越高，功函数越高，反之亦然。过渡金属氧化物会自发的和硅片发生氧化还原反应，生成氧化硅，降低过渡金属氧化物的功函数，从而降低过渡金属氧化物对空穴的选择性传输，导致无掺杂异质结太阳电池的开路电压较低。为了达到空穴选择性传输的效果，不得不增加过渡金属氧化物的厚度，但这又降低了无掺杂异质结太阳电池的填充因子。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够提高开路电压和填充因子的太阳电池的制备方法。
[0005]另，还有必要提供一种太阳电池。
[0006]本专利技术至少一实施例提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
[0007]提供硅片，并在所述硅片的其中一表面上制备电子选择性传输层；
[0008]在所述硅片的另一表面上制备第一空穴选择性传输层，其中，所述第一空穴选择性传输层的材料为氧化钼；
[0009]在所述第一空穴选择性传输层上制备第二空穴选择性传输层，其中，所述第二空穴选择性传输层的材料为氧化钨；
[0010]在所述第二空穴选择性传输层上制备正面电极；以及
[0011]在所述电子选择性传输层上制备背面电极。
[0012]在其中一些实施例中，在制备所述背面电极之后，所述制备方法还包括以下步骤：
[0013]对所述第一空穴选择性传输层和所述第二空穴选择性传输层进行退火处理。
[0014]在其中一些实施例中，所述制备方法包括以下(1)～(2)中的至少一项：
[0015](1)所述退火处理的温度为120℃～150℃；
[0016](2)所述退火处理的时间为30min～60min。
[0017]在其中一些实施例中，所述第二空穴选择性传输层的制备方法为热丝化学气相沉积法。
[0018]在其中一些实施例中，所述制备方法包括以下(3)～(7)中的至少一项：
[0019](3)在所述热丝化学气相沉积法中，反应腔室内的反应气氛中氧气的含量≤6.7％，且反应腔室内的反应气氛中氧气的含量≥1.7％；
[0020](4)在所述热丝化学气相沉积法中，灯丝和所述第一空穴选择性传输层之间的距离为80mm～100mm；
[0021](5)在所述热丝化学气相沉积法中，通过灯丝的电流为30A～60A；
[0022](6)在所述热丝化学气相沉积法中，所述第二空穴选择性传输层的沉积压强为2Pa～6Pa；
[0023](7)在所述热丝化学气相沉积法中，所述第二空穴选择性传输层的沉积速率为
[0024]在其中一些实施例中，所述第一空穴选择性传输层的制备方法为热蒸镀法。
[0025]在其中一些实施例中，在所述热蒸镀法中，所述第一空穴选择性传输层的沉积速度为
[0026]在其中一些实施例中，在制备所述第二空穴选择性传输层之后，且在制备所述正面电极之前，所述制备方法还包括以下步骤：
[0027]采用磁控溅射法在所述第二空穴选择性传输层上制备第一透明导电层。
[0028]本专利技术至少一实施例提供了一种使用上述的制备方法制备的太阳电池，包括所述硅片、依次层叠于所述硅片其中一表面上的所述第一空穴选择性传输层、所述第二空穴选择性传输层和所述正面电极、以及依次层叠于所述硅片另一表面上的所述电子选择性传输层和所述背面电极。
[0029]在其中一些实施例中，所述太阳电池还包括位于所述第二空穴选择性传输层和所述正面电极之间的第一透明导电层，所述第二空穴选择性传输层的功函数和所述第一透明导电层的功函数之间的差值小于或等于0.5eV。
[0030]本专利技术在所述硅片上制备材料为氧化钼的所述第一空穴选择性传输层，并在所述第一空穴选择性传输层上制备材料为氧化钨的所述第二空穴选择性传输层，所述第二空穴选择性传输层的氧能够传递到所述第一空穴选择性传输层中，从而提高所述第一空穴选择性传输层的氧含量，恢复并提高所述第一空穴选择性传输层的功函数，保证所述第一空穴选择性传输层对空穴的选择性传输，进而提高所述太阳电池的开路电压。另外，由于本专利技术不需要增加现有空穴选择性传输层的厚度，因此能够避免降低所述太阳电池的填充因子。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提供的太阳电池的制备流程图；
[0032]图2为本专利技术提供的太阳电池的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例1制备得到的无掺杂异质结太阳电池SEM图；
[0034]图4为本专利技术实施例1和对比例1～2制备的无掺杂异质结太阳电池的短路电流
‑
开路电压关系曲线图；
[0035]图5为本专利技术实施例1和对比例1～2制备的无掺杂异质结太阳电池的少数载流子寿命图。
[0036]附图标记：100
‑
太阳电池；10
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硅片；11
‑
第一本征氢化非晶硅层；12
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第二本征氢化非晶硅层；20
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电子选择性传输层；30
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第一空穴选择性传输层；40
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第二空穴选择性传输层；50
‑
第一透明导电层；60
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第二透明导电层；70
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正面电极；80
‑
背面电极。
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]请参阅图1和图2，本专利技术提供一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
[0040]步骤S11、请一并参阅图1，提供硅片10。
[0041]在一实施例中，所述硅片10可为N型硅片。具体地，所述N型硅片可为制绒后的N型硅片。
[0042]步骤S12、在所述硅片10的其中一表面上制备第一本征氢化非晶硅层11以及在所述硅片10的另一表面上制备第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供硅片，并在所述硅片的其中一表面上制备电子选择性传输层；在所述硅片的另一表面上制备第一空穴选择性传输层，其中，所述第一空穴选择性传输层的材料为氧化钼；在所述第一空穴选择性传输层上制备第二空穴选择性传输层，其中，所述第二空穴选择性传输层的材料为氧化钨；在所述第二空穴选择性传输层上制备正面电极；以及在所述电子选择性传输层上制备背面电极。2.如权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在制备所述背面电极之后，所述制备方法还包括以下步骤：对所述第一空穴选择性传输层和所述第二空穴选择性传输层进行退火处理。3.如权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下(1)～(2)中的至少一项：(1)所述退火处理的温度为120℃～150℃；(2)所述退火处理的时间为30min～60min。4.如权利要求1至3中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第二空穴选择性传输层的制备方法为热丝化学气相沉积法。5.如权利要求4所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下(3)～(7)中的至少一项：(3)在所述热丝化学气相沉积法中，反应腔室内的反应气氛中氧气的含量≤6.7％，且反应腔室内的反应气氛中氧气的含量≥1.7％；(4)在所述热丝化学气相沉积法中，灯丝和所述第一空穴选择性传输层之间的距离为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙泽华，俞健，夏正月，叶浩然，闫灯周，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：