本发明专利技术涉及一种基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池。其包括N型单晶硅基体、正电极、负电极、透明导电薄膜以及在N型单晶硅基体正面和背面制备形成的若干膜层；在N型单晶硅基体背面制备形成的膜层包括N+重掺层，形成N+/N高低结；N型单晶硅基体正面和背面的最外层均制备形成一层透明导电薄膜；在N型单晶硅基体正面设有凹槽，电池正电极设置于凹槽内；电池负电极设置于N型单晶硅基体背面。本发明专利技术不会出现常规P型晶硅和非晶硅薄膜的晶硅构成的异质结太阳电池的大幅光衰现象，光谱响应更好，且厚度大大减薄；栅线遮光面积由常规丝印方式的6%降低至1%，提高太阳电池的转化效率；可采用低温生产工艺从而降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体太阳电池
，特别是一种基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池。
技术介绍
二十一世纪，能源危机和环境污染已经成为了急需解决的全球问题。开发绿色能源成为解决这一危机的主要方法之一。太阳能电池具有安全、环保等优点，因此光伏产业技术成为各国争相发展的目标。目前，传统晶体硅太阳电池在生产中采用了高温工艺，如扩散、烧结温度都在800°C以上等，易导致晶娃片的变形和热损伤，且耗能多，成本闻。 传统的异质结太阳电池的栅线是直接印刷在太阳电池的受光面上的，减少太阳电池受光面栅线的遮光面积是提高太阳电池转化效率的重要方向。通过传统采用丝网印刷的方法，减少遮光面积，提高栅线的高宽比的问题并不能得到很好的解决。采用低温薄膜制备技术生产异质结太阳电池是一个新的研究方向，它降低了能耗，并且生产工艺简单，易于商业化而且有利于降低制造成本。然而，氢化非晶硅(OL-Si'H )薄膜缺陷较多，导致了其转换效率低，并且随着光照的时间其转换效率会不断下降，这使得非晶硅薄膜太阳能电池的应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池。本专利技术太阳电池不会出现常规P型晶硅和常规非晶硅薄膜的晶硅构成的异质结太阳电池的大幅光衰现象，光谱响应更好，光电转换效率提高，生产成本降低。本专利技术解决技术问题所米取的技术方案是一种基于N型娃片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池，包括N型单晶硅基体F-C -S、电池正电极、电池负电极、透明导电薄膜TCO以及在所述N型单晶硅基体F-c-S正面和背面制备形成的若干膜层；其特征在于所述的在N型单晶硅基体I-C S背面制备形成的膜层包括N+重掺层，形成N+/N高低结；所述N型单晶硅基体正面和背面的最外层均制备形成一层透明导电薄膜TC0;所述在N型单晶硅基体e-S正面设有凹槽，所述的电池正电极设置于凹槽内；所述的电池负电极设置于所述N型单晶硅基体F-c - Si背面。作为一种优选，所述的在N型单晶硅基体况-t - St正面制备形成的膜层依次为本征氢化纳米娃i — nc — Si: H薄膜和P型重掺杂氢化纳米娃P+ — nc - Si: H薄膜，并在所述P型重掺杂氢化纳米硅P+ 沒H薄膜上制备形成一层透明导电薄膜TC0，由表及里形成TCO// i-nc-Ei'H /況-没的异质结构；所述的在N型单晶硅基体N-c-Si背面制备形成的膜层依次为N+重掺层、本征氢化纳米硅薄膜和N型重掺杂氢化纳米硅N*-nc-Si: H薄膜，并在所述N型重掺杂氢化纳米硅JT薄膜上制备形成一层透明导电薄膜TCO，由内而外形成JV - c -沒/N+重掺层I i-m-H/ N*-nc-Si: H / TCO 异质结构。作为一种优选，所述的电池正电极(3)和电池负电极(9)分别制作在位于N型单晶硅基体F-C-及正面和背面最外层的透明导电薄膜TCO上；所述的电池正电极采用真空镀或电化学镀或喷雾印刷制作于所述N型单晶硅基体F-C正面所述的凹槽内的两侧，所述电池负电极采用印刷方式制作于所述N型单晶硅基体e-沒背面；所述电池正电极为Ag或Al或Ag/Al,宽度为10-20um ；电池负电极为Ag或Al或Ag-Al,宽度为20_100um。作为进一步的优选，所述的N型单晶硅基体iV-c 厚度为150-200um，掺杂浓度为I X IO15-I X IO1Vcm3,电导率为O. 3-15 Ω · cm ;所述的N+重掺层厚度为O. 2-0. 5um,掺杂浓度为IX IO18 -5X IO2Vcm3 ;所述的P型重掺杂氢化纳米硅P+ - C - S : H薄膜厚度为2-10nm，掺杂浓度为I X IO18-I X 102°/cm3 ;所述的N型重掺杂氢化纳米硅AT -及/f薄 膜厚度为5-15nm，掺杂浓度为IX 1018-5X 102°/cm3 ;透明导电薄膜TCO为氧化物透明导电材料体系，厚度为60-100nm ;凹槽宽度为10_30um，深度为30_60um。作为进一步的优选，所述的N型单晶硅基体没正面刻槽方法可以激光刻槽、机械刻槽或等离子体刻槽；所述的透明导电薄膜TCO的制作方法包括APCVD、磁控溅射、离子束溅射、热蒸发或离子束蒸发；在所述的N型单晶硅基体F-C-S背面制备形成N+重掺层的制备方法包括炉管扩散或离子注入；除制备形成N+重掺层以外，在所述的N型单晶硅基体F-c -51正面和背面制备形成膜层的制备方法包括射频溅射、PECVD或HWCVD。本专利技术一种基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池，结构特征为在N型单晶硅基体况沒正面开槽，并在正面依次沉积本征氢化纳米硅ι-抓-沒//薄膜、P型重掺杂氢化纳米硅P+ - C-沒:H薄膜和透明导电薄膜TC0，形成TCO/ P今-nc-Si' H/ / N-c-Si的异质结构。在N型单晶硅基体况,SS背面依次扩散磷源形成N+重掺层，沉积本征氢化纳米硅卜配Zi薄膜、N型重掺杂氢化纳米硅N+-nc~Si: H薄膜和透明导电薄膜TC0,形成iV-c-沒/N+重掺层// N+-nc-Si: H / TCO异质结构。具体作用为透明导电薄膜TCO具有较高的透光性和导电性，主要作用是收集电流，将透过电池体内的太阳光反射回去，增加太阳光吸收作用。P/N型氢化纳米硅沉积在本征氢化纳米硅j- -沒瓦薄膜上与N型硅片基体形成核心结构的HIT异质结。本专利技术中，N型单晶硅基体F-￠-51与P型重掺杂氢化纳米硅P+ - e-沒:H薄膜之间以及N型单晶硅基体F-c -及(已经扩散磷源形成N+重掺层)与N型重掺杂氢化纳米娃Ar+-.%7-没片薄膜之间沉积一层本征氢化纳米娃薄膜作为降低界面态密度的缓冲层，增加钝化效果，厚度为l_5nm。用氢化纳米硅《C-没//薄膜代替传统的非晶硅σ-沒片薄膜，降低了光致衰减。本专利技术中，在N型单晶硅基体F-e-及背面扩散一层磷源形成N+重掺层，形成N+/N高低结，目的在于形成较高的内建电场，提升开压。将电池正电极设置于N型单晶硅基体N-C-Si正面所设的凹槽内，避免了常规太阳电池栅线遮光面积较大的问题。本专利技术异质结太阳电池的技术优势在于⑴不会出现常规P型晶硅和常规非晶硅薄膜的晶硅构成的异质结太阳电池的大幅光衰现象，光谱响应更好，且较常规电池厚度大大减薄；(2)利用开槽技术，真空镀或电化学镀或喷雾印刷的方法使金属接触在凹槽的两侧，栅线遮光面积由常规丝印方式的6%降低至1%，提高太阳电池的转化效率； 可采用低温生产工艺从而降低生产成本。附图说明 图I是本专利技术的基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池的结构示意图。其中1-凹槽，2-凹槽平台，3-电池正电极，4-透明导电薄膜TC0，5-P型重掺杂氢化纳米硅P+薄膜，6-本征氢化纳米硅i — m-H薄膜，7-N型单晶硅基体N-c -Si ,8- N+重掺层，9-电池负电极，IO-N型重掺杂氢化纳米硅JT- c-及//薄膜。具体实施例方式下面结合附图和实例来说明本专利技术的技术方案，但是本专利技术并不局限于此。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。实施例I : 如图I所示，一种基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池，包括N型单晶硅基体N-C-Si (7)、电池正电极(3)、电池负电极(9)、透明导电薄膜TCO (4)以及在所述N型单晶硅基体iV-c-S (7)正面和背面制备形成的若干膜层；其特征在于所述的在N型单晶硅基体- SI (7)背面制备形成的膜层包括N+重掺层(8)，形成N+/N高低结；所述N型单晶硅基体F-e-及(7)正面和背面的最外层均制备形成一层透明导电薄膜TCO (4);所述在N型单晶硅基体F--及(7 )正面设有凹槽(I )，所述的电池正电极(3 )设置于凹槽(I)内；所述的电池负电极(9)设置于所述N型单晶硅基体iV-c-(7)背面。2.根据权利要求I所述的基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池，其特征在于所述的在N型单晶硅基体F-c-S (7)正面制备形成的膜层依次为本征氢化纳米硅I — nc - Si: H薄膜(6 )和P型重掺杂氢化纳米娃P+ -nc - Si : H薄膜(5 ),并在所述P型重掺杂氢化纳米硅P+ -nc-Si; H薄膜(5)上制备形成一层透明导电薄膜TCO (4)，由表及里形成TCO/P+- c-S:丑/ i-nc-Si:H / JV-c-S的异质结构；所述的在N型单晶硅基体N-c-Si (7)背面制备形成的膜层依次为N+重掺层(8)、本征氢化纳米硅卜肥-沒if薄膜(6)和N型重掺杂氢化纳米硅JT 沒Zf薄膜(10)，并在所述N型重掺杂氢化纳米硅2T- C-没/￡薄膜(10)上制备形成一层透明导电薄膜TCO (4)，由内而外形成N-c-Si /N+重掺层 / i —BC-S:丑 / IT -nc-Si'. H / TCO 异质结构。3.根据权利要求I所述的基于N型硅片倾斜金属接触结构的异质结太阳电池，其特征在于所述的电池正电极(3)和电池负电极(9)分别制作在位于N型单晶硅基体F-e -55(7)正面和背面最外层的...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂金艳，涂宏波，王学林，梅晓东，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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