异质结太阳能电池及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种异质结太阳能电池及其制备方法。该异质结太阳能电池包括顺序层叠设置的P型氢化非晶硅层、第一钝化层、单晶硅层、第二钝化层和N型氢化非晶硅层，第一钝化层和/或第二钝化层为本征氢化非晶硅氧层。由于本征氢化非晶硅氧材料相比于本征非晶硅材料具有更低的表面缺陷密度，从而通过采用本征氢化非晶硅氧层作为异质结太阳能电池的钝化层，提高了非晶硅/单晶硅界面的钝化效果，使电池具有较高的开路电压，增强了工艺可控性；并且，由于本征氢化非晶硅氧材料相比于氢化非晶硅材料具有更宽的禁带宽度，从而增加了发射极、背电场与单晶硅层之间的势垒，大大减小了漏电流，进而提高了异质结太阳能电池的转换效率。
【专利说明】
异质结太阳能电池及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及太阳能电池技术领域，具体而言，设及一种异质结太阳能电池及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 非晶娃薄膜太阳能电池具有重量轻、工艺简单、成本低和耗能少等优点。但是由于 非晶娃缺陷较多，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，运使 得非晶娃太阳能电池的应用受到限制。非晶娃/晶体娃异质结太阳能电池结合了晶体娃和 非晶娃电池各自的优点，凭借其较低的制备工艺溫度、较高的光电转换效率、优异的高溫/ 弱光发电W及较低的衰减等优势，成为目前光伏行业的重要发展方向。
[0003] 在非晶娃/晶体娃异质结太阳能电池的制备过程中，为了最大限度地减少光反射， 提高电池光电转换效率，通常会采用湿法刻蚀的方式在晶娃衬底的表面制作绒面。然而，湿 法刻蚀方法不仅工艺步骤繁琐、可控性差，而且湿法刻蚀过程中引进的杂质还会污染晶娃 衬底，影响娃异质结太阳能电池的光电转换效率。因此，如何在不影响娃异质结太阳能电池 效率的前提下，增强娃异质结太阳能电池的减反效应，是本领域亟需解决的技术问题。
[0004] 此外，由于非晶娃/晶体娃异质结太阳能电池由多种膜层构成，存在多种异质材料 界面，在制备过程中，需要考虑各种异质材料界面的接触性能。目前生产上沉积透明导电氧 化物薄膜的主要方法是磁控瓣射法。但是，磁控瓣射法在沉积透明导电氧化物薄膜的过程 中等离子体的粒子能量较大，一般大于50电子伏特，对非晶娃薄膜会造成损伤，使得非晶娃 与透明导电氧化物薄膜的界面复合增加，降低非晶娃的纯化质量，最终导致电池的短路电 流密度和开路电压降低。
[0005] 在非晶娃/晶体娃异质结太阳能电池的制备过程中，对非晶娃和单晶娃(a-Si:H/ C-Si)界面的纯化成为娃异质结太阳能电池的核屯、技术之一。纯化处理可W对娃片表面的 悬挂键等表面缺陷进行处理，降低表面活性，从而降低少数载流子表面复合的速率，W获得 较长的少子寿命，增强娃异质结太阳能电池的性能。提升a-Si:H/c-Si界面纯化效果的工艺 有提高硅烷的解离度、降低本征层沉积溫度或在非晶娃向微晶娃转化区沉积高质量的非晶 娃本征层等方式。但是，目前提升a-Si :H/c-Si界面纯化的工艺窗口比较窄，存在工艺较复 杂或难W稳定控制的问题。因此，如何采用一种易于实现且易于控制的方式来提高a-Si:H/ C-Si界面的纯化效果，是本领域亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种异质结太阳能电池及其制备方法，W解决现有技 术中由于a-Si:H/c-Si界面纯化的工艺窗口比较窄，导致工艺较复杂或难W稳定控制的问 题。
[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种异质结太阳能电池，包括 顺序层叠设置的P型氨化非晶娃层、第一纯化层、单晶娃层、第二纯化层和N型氨化非晶娃 层，第一纯化层和/或第二纯化层为本征氨化非晶娃氧层。
[000引进一步地，本征氨化非晶娃氧层的厚度为5~15nm，优选为8~lOnm。
[0009] 进一步地，单晶娃层为N型单晶娃片。
[0010] 进一步地，单晶娃层的厚度为150~220WI1，优选P型氨化非晶娃层的厚度为5~ IOnm,优选N型氨化非晶娃层的厚度为5~lOnm。
[0011] 进一步地，异质结太阳能电池还包括:第一透明导电层，设置于P型氨化非晶娃层 的远离第一纯化层的一侧;第二透明导电层，设置于N型氨化非晶娃层的远离第二纯化层的 一侧;正面电极，设置于第一透明导电层的远离P型氨化非晶娃层的一侧;背面电极，设置于 第二透明导电层的远离N型氨化非晶娃层的一侧，优选第一透明导电层和第二透明导电层 为透明导电氧化物膜，更优选为渗棚氧化锋透明导电膜。
[0012] 进一步地，第一透明导电层和/或第二透明导电层的远离单晶娃层的一侧表面具 有绒面结构，优选第一透明导电层和/或第二透明导电层的厚度为80~300nm。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种异质结太阳能电池的制备方法，包括W下步 骤:在单晶娃层的一侧顺序设置第一纯化层和P型氨化非晶娃层;在单晶娃层的与一侧相对 的另一侧顺序设置第二纯化层和N型氨化非晶娃层，第一纯化层和/或第二纯化层为本征氨 化非晶娃氧层。
[0014] 进一步地，本征氨化非晶娃氧层的厚度为5~15nm，优选为8~lOnm。
[0015] 进一步地，制备方法还包括W下步骤:在P型氨化非晶娃层的表面上设置第一透明 导电层，并在N型氨化非晶娃层的表面上设置第二透明导电层，优选第一透明导电层和第二 透明导电层为透明导电氧化物膜，更优选为渗棚氧化锋透明导电膜;在第一透明导电层的 表面上设置正面电极，并在第二透明导电层的表面上设置背面电极。
[0016] 进一步地，采用LPCVD法沉积形成第一透明导电层和/或第二透明导电层，优选 LPCVD法的工艺条件包括：溫度180~220°C、压强40~60Pa，气体流量比B2化/出= 0.15~ 4%，出0/肥2 = 0.8~2。
[0017] 应用本发明的技术方案，提供了一种异质结太阳能电池，该异质结太阳能电池包 括顺序层叠设置的作为发射极的P型氨化非晶娃层、第一纯化层、单晶娃层、第二纯化层和 作为背电场的N型氨化非晶娃层，且第一纯化层和/或第二纯化层为本征氨化非晶娃氧层， 由于本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有更低的表面缺陷密度，从而通过采 用本征氨化非晶娃氧层作为异质结太阳能电池的纯化层，提高了非晶娃/单晶娃界面的纯 化效果，使电池具有较高的开路电压，增强了工艺可控性;并且，由于本征氨化非晶娃氧材 料相比于氨化非晶娃材料具有更宽的禁带宽度，从而增加了发射极、背电场与单晶娃层之 间的势垒，电子向发射极流动时因势垒增加被弹回，空穴向背电场流动时也被弹回，大大减 小了漏电流，进而提高了异质结太阳能电池的转换效率。
[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0019] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0020]图I示出了本发明实施方式所提供的一种异质结太阳能电池的剖面示意图。
[0021 ]其中，上述附图包括W下附图标记：
[0022] 10、单晶娃层;20、第一纯化层;30、第二纯化层;40、P型氨化非晶娃层;50、N型氨化 非晶娃层;60、第一透明导电层;70、第二透明导电层;80、正面电极;90、背面电极。
【具体实施方式】
[0023] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范 围。
[0025] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解运样使用 的数据在适当情况下可W互换，W便运里描述的本发明的实施例。此外，术语"包括"和"具 有"W及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的 过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清 楚地列出的或对于运些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026] 由【背景技术】可知，如何采用一种易于实现且易于控制的方式来提高a-Si:H/c-Si 界面的纯化效果，是本领域亟需解决的技术问题。本发明的发明人针对上述问题进行研究， 提供了一种异质结太阳能电池，如图1所示，包括顺序层叠设置的P型氨化非晶娃层40、第一 纯化层20、单晶娃层10、第二纯化层30和N型氨化非晶娃层50,第一纯化层20和/或第二纯化 层30为本征氨化非晶娃氧层。
[0027] 由于本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有更低的表面缺陷密度，从 而通过采用本征氨化非晶娃氧层作为本发明的上述异质结太阳能电池的纯化层，提高了非 晶娃/单晶娃界面的纯化效果，使电池具有较高的开路电压，增强了工艺可控性;并且，由于 本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更宽的禁带宽度，从而不仅可W增加发 射极与单晶娃层之间的势垒，使电子向发射极流动时因势垒增加被弹回，还可W增加背电 场与单晶娃层之间的势垒，使空穴向背电场流动时也被弹回，进而大大减小了漏电流，提高 了异质结太阳能电池的转换效率。
[0028] 在本发明提供的异质结太阳能电池中，第一纯化层20和/或第二纯化层30为本征 氨化非晶娃氧层，本领域技术人员可W根据实际需求对第一纯化层20和第二纯化层30的种 类进行选取，如当第一纯化层20可W为本征氨化非晶娃层时，第二纯化层30为本征氨化非 晶娃氧层，从而通过增加背电场与单晶娃层之间的势垒，使空穴向背电场流动时也被弹回， 减小了漏电流，提高了异质结太阳能电池的转换效率；当第二纯化层30可W为本征氨化非 晶娃层时，第一纯化层20为本征氨化非晶娃氧层，从而通过增加发射极与单晶娃层之间的 势垒，使电子向发射极流动时因势垒增加被弹回，同样减小了漏电流，提高了异质结太阳能 电池的转换效率。
[0029] 优选地，第一纯化层20和第二纯化层30均为本征氨化非晶娃氧层，从而不仅提高 了单晶娃层10与P型氨化非晶娃层40的界面的纯化效果，还提高了单晶娃层10与N型氨化非 晶娃层50的界面的纯化效果，进而使电池具有更高的开路电压，进一步增强了工艺可控性； 并且，由于本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更宽的禁带宽度，从而增加 了发射极、背电场与单晶娃层之间的势垒，电子向发射极流动时因势垒增加被弹回，空穴向 背电场流动时也被弹回，进而更为有效地减小了漏电流，提高了异质结太阳能电池的转换 效率。
[0030] 在本发明提供的异质结太阳能电池中，优选地，本征氨化非晶娃氧层的厚度为5~ 15nm，更优选为8~lOnm。将本征氨化非晶娃氧层的厚度限定在上述优选的参数范围能够使 本征氨化非晶娃氧层表现出隧穿效应，从而使电子和空穴基本不受阻挡地分别流向背电场 和发射极，进而增大了异质结太阳能电池的有效电流。
[0031] 在本发明提供的异质结太阳能电池中，单晶娃层10可W为N型单晶娃片或P型单晶 娃片。优选地，单晶娃层10为N型单晶娃片。此时，P型氨化非晶娃层40与N型单晶娃片构成PN 结，N型单晶娃片与N型氨化非晶娃层50构成背电场，采用N型单晶娃片能够克服采用P型单 晶娃片而导致的电池光致衰退现象，从而提高了异质结太阳能电池的性能；并且，由于N型 单晶娃片的高效复合中屯、的密度远低于P型单晶娃片，从而能够使电子具有更高的寿命及 扩散长度。
[0032] 在本发明提供的异质结太阳能电池中，本领域技术可W根据实际需求对除本征氨 化非晶娃氧层之外其余各层的厚度进行设定。优选地，单晶娃层10的厚度为150~220wii，P 型氨化非晶娃层40的厚度为5~10皿，N型氨化非晶娃层50的厚度为5~10皿。将异质结太阳 能电池中上述各层的厚度限定在上述优选的参数范围内能够提高异质结太阳能电池的开 路电压和短路电流密度。
[0033] 在一种优选的实施方式中，异质结太阳能电池还包括:第一透明导电层60,设置于 P型氨化非晶娃层40的远离第一纯化层20的一侧；第二透明导电层70,设置于N型氨化非晶 娃层50的远离第二纯化层30的一侧;正面电极80,设置于第一透明导电层60的远离P型氨化 非晶娃层40的一侧;背面电极90,设置于第二透明导电层70的远离N型氨化非晶娃层50的一 侧。
[0034] 在上述优选的实施方式中，第一透明导电层60和第二透明导电层70可W为透明导 电氧化物膜，优选地，上述第一透明导电层60和第二透明导电层70为渗棚氧化锋透明导电 膜BZ0。相比于ITO材料，利用LPCVD法沉积形成的ZnO基透明导电膜能够形成提高异质结太 阳能电池电性能所需的绒面结构，从而无需湿法刻蚀制绒，有效地避免了杂质对晶娃衬底 的污染，简化了生产步骤，提高了生产效率。
[0035] 在上述具有第一透明导电层60和第二透明导电层70的异质结太阳能电池中，为了 减少光反射，提高异质结太阳能电池的光电转换效率，优选地，利用LPCV的去沉积形成的化0 基透明导电膜，此时第一透明导电层60和第二透明导电层70的远离单晶娃层10的一侧表面 具有绒面结构。更为优选地，第一透明导电层60和/或第二透明导电层70的厚度为80~ 3(K)nm。将上述透明导电层的厚度限定在上述优选的参数范围内能够提高异质结电池的短 路电流密度。
[0036] 根据本发明的另一个方面，还提供了一种异质结太阳能电池的制备方法，包括W 下步骤:在单晶娃层10的一侧顺序设置第一纯化层20和P型氨化非晶娃层40;在单晶娃层10 的与一侧相对的另一侧顺序设置第二纯化层30和N型氨化非晶娃层50,第一纯化层20和/或 第二纯化层30为本征氨化非晶娃氧层。
[0037] 本发明的上述异质结太阳能电池的制备方法中由于在单晶娃层的一侧设置第一 纯化层，并在单晶娃层的与一侧相对的另一侧设置第二纯化层，且第一纯化层和/或第二纯 化层为本征氨化非晶娃氧层，从而利用本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有 更低的表面缺陷密度的性质，采用本征氨化非晶娃氧层作为异质结太阳能电池的纯化层， 提高了非晶娃/单晶娃界面的纯化效果，使电池具有较高的开路电压，增强了工艺可控性； 并且，由于本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更宽的禁带宽度，从而增加 了发射极、背电场与单晶娃层之间的势垒，电子向发射极流动时因势垒增加被弹回，空穴向 背电场流动时也被弹回，大大减小了漏电流，进而提高了异质结太阳能电池的转换效率。
[0038] 下面将结合图1更详细地描述根据本发明提供的异质结太阳能电池的制备方法的 示例性实施方式。然而，运些示例性实施方式可W由多种不同的形式来实施，并且不应当被 解释为只限于运里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供运些实施方式是为了使得本申 请的公开彻底且完整，并且将运些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人 员。
[0039] 首先，在单晶娃层10的一侧顺序设置第一纯化层20和P型氨化非晶娃层40,或在单 晶娃层10的与一侧相对的另一侧顺序设置第二纯化层30和N型氨化非晶娃层50,且上述第 一纯化层20和/或第二纯化层30为本征氨化非晶娃氧层。当第一纯化层20为本征氨化非晶 娃氧层时，能够通过增加发射极与单晶娃层之间的势垒，使电子向发射极流动时因势垒增 加被弹回，减小了漏电流，提高了异质结太阳能电池的转换效率;当第二纯化层30为本征氨 化非晶娃氧层时，能够通过增加背电场与单晶娃层之间的势垒，使空穴向背电场流动时也 被弹回，同样减小了漏电流，提高了异质结太阳能电池的转换效率。
[0040] 在设置第一纯化层20和P型氨化非晶娃层40的步骤之后，在单晶娃层10的另一侧 顺序设置第二纯化层30和N型氨化非晶娃层50,或在设置第二纯化层30和N型氨化非晶娃层 50的步骤之后，在单晶娃层10的另一侧顺序设置第一纯化层20和P型氨化非晶娃层40。本领 域技术人员可W根据实际需求设定上述第一纯化层20和上述第二纯化层30的制备顺序。并 且，优选地，上述第一纯化层20和上述第二纯化层30均为本征氨化非晶娃氧层，从而不仅提 高了单晶娃层10与P型氨化非晶娃层40的界面的纯化效果，还提高了单晶娃层10与N型氨化 非晶娃层50的界面的纯化效果，进而使电池具有更高的开路电压，进一步增强了工艺可控 性。
[0041] 本领域技术人员可W根据现有技术对第一纯化层20和/或第二纯化层30的工艺方 法进行选取，如可W采用PECVD法沉积形成第一纯化层20和/或第二纯化层30。优选地， PECVD法的工艺条件为溫度180~220°C、压强80~120Pa、功率180~240W、气体流量比C〇2/ SiH4 = 0.5~3、SiH4/(SiH4+出）=0.01~0.1。采用上述优选的工艺条件能够使形成的第一 纯化层20和第二纯化层30具有更好的纯化效果，从而降低少数载流子表面复合的速率，W 获得较长的少子寿命，提高异质结太阳能电池的性能。
[0042] 形成的上述第一纯化层20和/或上述第二纯化层30为本征氨化非晶娃氧层时，优 选地，上述本征氨化非晶娃氧层的厚度为5~15nm，更优选为8~lOnm。将本征氨化非晶娃氧 层的厚度限定在上述优选的参数范围能够使本征氨化非晶娃氧层表现出隧穿效应，从而使 电子和空穴基本不受阻挡地分别流向背电场和发射极，进而增大了异质结太阳能电池的有 效电流。
[0043] 本领域技术人员也可W根据现有技术对P型氨化非晶娃层40和/或N型氨化非晶娃 层50的工艺方法进行选取，如可W采用PECV的去沉积形成P型氨化非晶娃层40和/或N型氨化 非晶娃层50。优选地，形成上述P型氨化非晶娃层40的阳CV的去的工艺条件为溫度180~220 °C、压强80~120Pa、功率 120~160W、气体流量比TMB/SiH4 = 0.01 ~0.02、SiH4/(SiH4+出）= 0.0 l~0.1;形成上述N型氨化非晶娃层50的阳CV的去的工艺条件为溫度180~220°C、压强80 ~120Pa、功率 160 ~200W、气体流量比 PH3/SiH4 = 0.01 ~0.02、SiH4/(SiH4+H2)=0.01~0.1。 采用上述优选的工艺条件能够使形成的P型氨化非晶娃层40和N型氨化非晶娃层50的膜层 质量最优，从而提高异质结电池的开路电压和短路电流密度。
[0044] 在一种优选的实施方式中，本发明提供的异质结太阳能电池的制备方法还包括W 下步骤:在P型氨化非晶娃层40的表面上设置第一透明导电层60,并在N型氨化非晶娃层50 的表面上设置第二透明导电层70;在第一透明导电层60的表面上设置正面电极80,并在第 二透明导电层70的表面上设置背面电极90。上述第一透明导电层60和第二透明导电层70能 够起到对载流子的收集作用。
[0045] 在上述优选的实施方式中，形成的第一透明导电层60和第二透明导电层70可W为 透明导电氧化物膜，优选地，上述第一透明导电层60和第二透明导电层70为渗棚氧化锋透 明导电膜BZO;此时，采用LPCVD法沉积形成第一透明导电层60和/或第二透明导电层70。采 用LPCVD法即低压化学气相沉积法代替现有技术中常规的磁控瓣射法制备透明导电层，有 效地避免了磁控瓣射对非晶娃薄膜的轰击，提高了异质结太阳能电池的开路电压和短路电 流密度;并且，相比于ITO材料，利用LPCVD法沉积形成的ZnO基透明导电膜能够形成提高异 质结太阳能电池电性能所需的绒面结构，从而无需湿法刻蚀制绒，有效地避免了杂质对晶 娃衬底的污染，简化了生产步骤，提高了生产效率。
[0046] 更为优选地，LPCVD法的工艺条件为溫度180~220°C、压强40~60化，气体流量比 B2此/此= 0.15~4%，此0/DEZ = 0.8~2。采用上述优选的工艺条件能够使形成的第一透明 导电层60和第二透明导电层70具有最优的导电性、透光性和绒面结构，从而提高异质结电 池的短路电流。
[0047] 在上述优选的实施方式中，可W采用丝网印刷工艺在第一透明导电层60的表面上 形成第一金属栅线电极，并在第二透明导电层70的表面上形成第二金属栅线电极，然后对 上述第一金属栅线电极和第二金属栅线电极低溫烧结，W形成所需的正面电极80和背面电 极90。上述正面电极80和上述背面电极90可W为银电极，本领域技术人员可W根据现有技 术对形成正面电极80和背面电极90的材料进行选取。
[0048] 下面将结合实施例进一步说明本发明提供的异质结太阳能电池及异质结太阳能 电池的制备方法。
[0049] 实施例1
[0050] 本实施例提供的异质结太阳能电池的制备方法的步骤包括：
[0051] 在厚度为200WI1的N型单晶娃片的一侧顺序设置厚度为IOnm的第一纯化层和IOnm 的P型氨化非晶娃层；
[0052] 在上述N型单晶娃片的另一侧顺序设置厚度为IOnm的第二纯化层和厚度为IOnm的 N型氨化非晶娃层；
[0053] 在P型氨化非晶娃层的表面上设置厚度为50nm的第一透明导电层，并在N型氨化非 晶娃层的表面上设置厚度为50nm的第二透明导电层；
[0054] 在第一透明导电层的表面上设置正面电极，并在第二透明导电层的表面上设置背 面电极，
[0055] 其中，形成第一纯化层和第二纯化层的工艺为阳CVD法，PECV的去的工艺条件为溫 度 200°C、压强 lOOPa、功率200W、气体流量比 C〇2/SiH4=1.5、SiH4/(SiH4+H2)=0.05，
[0056] 形成P型氨化非晶娃层和N型氨化非晶娃层的工艺为阳CV的去，形成P型氨化非晶娃 层的PECVD法的工艺条件为溫度200°C、压强lOOPa、功率140W、气体流量比TMB/Si化= 0.015、SiH4/(SiH4+出）=0.05，形成N型氨化非晶娃层的阳CVD法的工艺条件为溫度20(rC、 压强 lOOPa、功率 180W、气体流量比 PH3/SiH4 = 0.015、SiH4/(SiH4+H2)=0.05，
[0057] 形成第一透明导电层和第二透明导电层的工艺为LPCV的去，LPCV的去的工艺条件为 溫度250 °C、压强80化，气体流量比B2也/出=4.5 %，出0/肥Z = 2.5，
[005引形成正面电极和背面电极的工艺为丝网印刷工艺，且正面电极和背面电极均为银 电极。
[0化9]实施例2
[0060] 本实施例提供的制备方法与实施例1的区别在于：
[0061] N型单晶娃片的厚度为150WH，第一纯化层的厚度为5nm，P型氨化非晶娃层的厚度 为5nm，第二纯化层的厚度为5nm，N型氨化非晶娃层的厚度为5nm。
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例提供的制备方法与实施例1的区别在于：
[0064] N型单晶娃片的厚度为220WH，第一纯化层的厚度为15皿，P型氨化非晶娃层的厚度 为IOnm,第二纯化层的厚度为15nm，N型氨化非晶娃层的厚度为lOnm。
[00化]实施例4
[0066] 本实施例提供的制备方法与实施例3的区别在于：
[0067] 第一透明导电层的厚度为80nm，第二透明导电层的厚度为80nm。
[006引实施例5
[0069] 本实施例提供的制备方法与实施例3的区别在于：
[0070] 第一透明导电层的厚度为300nm，第二透明导电层的厚度为300nm。
[0071 ] 实施例6
[0072] 本实施例提供的制备方法与实施例5的区别在于：
[0073] 形成第一透明导电层和第二透明导电层的工艺为LPCV的去，LPCV的去的工艺条件为 溫度180 °C、压强40Pa，气体流量比62也/出=0.15 %，出0/肥Z = 0.8。
[0074] 实施例7
[0075] 本实施例提供的制备方法与实施例5的区别在于：
[0076] 形成第一透明导电层和第二透明导电层的工艺为LPCV的去，LPCV的去的工艺条件为 溫度220 °C、压强60化，气体流量比B2也/出=4 %，出0/肥Z = 2。
[0077] 实施例8
[0078] 本实施例提供的制备方法与实施例1的区别在于：
[0079] N型单晶娃片的厚度为200WH，第一纯化层的厚度为8nm，P型氨化非晶娃层的厚度 为6nm，第二纯化层的厚度为IOnm, N型氨化非晶娃层的厚度为6皿，第一透明导电层的厚度 为200nm，第二透明导电层的厚度为200nm，
[0080] 形成第一透明导电层和第二透明导电层的工艺为LPCV的去，LPCV的去的工艺条件为 溫度200 °C、压强50化，气体流量比B2也/出=2 %，出0/肥Z = 1.5。
[0081 ] 对比例1
[0082] 本对比例提供的制备方法与实施例8的区别在于：
[0083] 形成第一纯化层和第二纯化层的工艺为PECV的去，PECV的去的工艺条件为溫度200 °C、压强lOOPa、功率 160W、气体流量比SiH4/(SiH4+H2)=0.05。
[0084] 对比例2
[0085] 本对比例提供的制备方法与实施例8的区别在于：
[0086] 形成第一透明导电层和第二透明导电层的工艺为磁控瓣射法，磁控瓣射法的工艺 条件为溫度200°C、功率4kW、Ar流量300sccm、〇2流量5sccm。
[0087] 对上述实施例1至8及对比例1至2提供的异质结太阳能电池在太阳光模拟器下进 行I-V测试，测试结果如下表：
[008引
[0089] 从上述测试结果可W看出，相比于对比例1中纯化层为本征氨化非晶娃层的异质 结太阳能电池，实施例1至8中纯化层为本征氨化非晶娃氧层的异质结太阳能电池能够具有 与其相当或者更好的短路电流、开路电压和转换效率;并且，相比于对比例2中采用磁控瓣 射法制备导电层的异质结太阳能电池，实施例1至8中采用LPCV的去制备导电层的异质结太 阳能电池也能够具有与其相当或者更好的短路电流、开路电压和转换效率。
[0090] 从W上的描述中，可W看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
[0091] 1、通过采用本征氨化非晶娃氧层作为异质结太阳能电池的纯化层，提高了非晶 娃/单晶娃界面的纯化效果，使电池具有较高的开路电压，增强了工艺可控性；
[0092] 2、增加了发射极、背电场与单晶娃层之间的势垒，电子向发射极流动时因势垒增 加被弹回，空穴向背电场流动时也被弹回，大大减小了漏电流，进而提高了异质结太阳能电 池的转换效率；
[0093] 3、通过对本征氨化非晶娃氧层的厚度进行优化能够使本征氨化非晶娃氧层表现 出隧穿效应，从而使电子和空穴基本不受阻挡地分别流向背电场和发射极，进而增大了异 质结太阳能电池的有效电流；
[0094] 4、采用LPCV的去即低压化学气相沉积法代替现有技术中常规的磁控瓣射法制备透 明导电层，有效地避免了磁控瓣射对非晶娃薄膜的轰击，提高了异质结太阳能电池的开路 电压和短路电流密度；
[00M] 5、采用LPCVD法能够使形成透明导电层后其表面即具有绒面结构，从而无需湿法 刻蚀制绒，有效地避免了杂质对晶娃衬底的污染，简化了生产步骤，提高了生产效率。
[0096] W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括顺序层叠设置的P型氢化非晶硅层(40)、 第一钝化层（20)、单晶硅层（10)、第二钝化层(30)和N型氢化非晶硅层(50)，所述第一钝化 层(20)和/或所述第二钝化层(30)为本征氢化非晶硅氧层。2. 根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述本征氢化非晶硅氧层的 厚度为5~15nm，优选为8~10nm〇3. 根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述单晶硅层（10)为N型单 晶娃片。4. 根据权利要求3所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述单晶硅层（10)的厚度为 150~220μπι，优选所述P型氢化非晶硅层(40)的厚度为5~10nm，优选所述N型氢化非晶硅层 (50)的厚度为5~10nm。5. 根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述异质结太阳能电池还包 括： 第一透明导电层(60)，设置于所述P型氢化非晶硅层(40)的远离所述第一钝化层（20) 的一侧； 第二透明导电层(70)，设置于所述N型氢化非晶硅层（50)的远离所述第二钝化层（30) 的一侧； 正面电极(80)，设置于所述第一透明导电层(60)的远离所述P型氢化非晶硅层(40)的 一侧； 背面电极(90)，设置于所述第二透明导电层（70)的远离所述N型氢化非晶硅层（50)的 一侧， 优选所述第一透明导电层(60)和所述第二透明导电层(70)为透明导电氧化物膜，更优 选为掺硼氧化锌透明导电膜。6. 根据权利要求5所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层（60) 和/或第二透明导电层(70)的远离所述单晶硅层（10)的一侧表面具有绒面结构，优选第一 透明导电层(60)和/或第二透明导电层(70)的厚度为80~300nm。7. -种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 在单晶硅层（10)的一侧顺序设置第一钝化层(20)和P型氢化非晶硅层(40); 在所述单晶硅层（10)的与所述一侧相对的另一侧顺序设置第二钝化层(30)和N型氢化 非晶硅层(50)， 所述第一钝化层(20)和/或所述第二钝化层(30)为本征氢化非晶硅氧层。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述本征氢化非晶硅氧层的厚度为5 ~15nm，优选为8~10nm。9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括以下步骤： 在所述P型氢化非晶硅层(40)的表面上设置第一透明导电层(60)，并在所述N型氢化非 晶硅层(50)的表面上设置第二透明导电层(70)，优选所述第一透明导电层(60)和所述第二 透明导电层(70)为透明导电氧化物膜，更优选为掺硼氧化锌透明导电膜； 在所述第一透明导电层（60)的表面上设置正面电极（80)，并在所述第二透明导电层 (70)的表面上设置背面电极(90)。10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，采用LPCVD法沉积形成所述第一透明 导电层(60)和/或所述第二透明导电层(70)，优选所述LPCVD法的工艺条件包括:温度180~ 220°C、压强 40~60Pa，气体流量比Β2Η6/Η2 = 0·15~4%，H20/DEZ = 0.8~2。
【文档编号】H01L31/0216GK106098835SQ201610700380
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日
【发明人】耿梅艳, 戚运东, 马海庆, 孟庆凯
【申请人】山东新华联新能源科技有限公司