一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池的制作方法

文档序号:8283913阅读:466来源:国知局
一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及新能源领域,具体涉及一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池。
【背景技术】
[0002]太阳能电池也可以称之为光伏电池,其是一种利用光伏效应将太阳光辐射直接转换为电能的新型发电技术,因其具有资源充足、清洁、安全、寿命长等优点,被认为是最有前途的可再生的能源技术之一。
[0003]晶体硅太阳能电池包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和高效晶体硅太阳能电池等。单晶硅太阳能电池的转换效率很高,技术较为成熟,但是由于其需要以高纯的单晶硅棒为原料,使得电池的制造成本较大,难以大规模推广应用。
[0004]多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其在制造成本上,比单晶硅太阳能电池低。然而,多晶硅太阳能电池的光电转换效率相比单晶硅太阳能电池则较低,以及多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
[0005]高效晶体娃太阳能电池包括:HIT(Hetero-junct1n with Intrinsic Thinlayer,非晶娃/晶娃异质结)电池、IBC(Interdigitated back contact,全背电极接触晶硅)电池等;其中,HIT电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池,其结合单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势。该电池具有制备工艺温度低、转换效率高、高温特性好等特点,是一种低价高效电池,因此,HIT太阳能电池成为目前主流的几种高效太阳能电池技术之一。
[0006]非晶娃/ 晶娃异质结太阳能电池 HIT (Hetero-junct1n with Intrinsic Thinlayer,又名HJT)的基本结构如图1所示,包含了晶硅1、本征非晶硅层2、η型非晶硅层3、P型非晶硅层4、透明导电膜层5。非晶硅/晶体硅异质结界面质量成为决定HIT电池性能高低的关键。界面缺陷态过高,会造成太阳能电池开路电压迅速下降。为得到高质量的非晶硅/晶体硅异质结界面,不仅要对晶硅表面进行合适的清洗之外,还需要在掺杂非晶硅和晶体硅之间插入一层本征薄膜硅钝化层,以提高HIT太阳能电池的光电转换效率。
[0007]但是,在HIT太阳能电池制造过程中,透明导电膜通常采用溅射法制备,该制备方法是通过轰击靶材表面,使靶材近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终溢出固体表面的工艺。采用该方法所制备的薄膜沉积速率高、基片的温度相对于别的方法要低、薄膜与衬底的附着性好、工艺参数容易控制、制备的薄膜结晶程度高。然而该制备方法中由于离子轰击的存在,会对晶硅表面钝化效果造成一定程度的破坏,从而影响HIT太阳能电池的性會K。
[0008]如何提供一种太阳能电池以及该太阳能电池的制造方法,避免制备过程中对晶硅表面钝化破坏,保证太阳能电池具有良好的光电转换效率成为亟待解决的技术问题。

【发明内容】

[0009]本申请提供一种异质结太阳能电池的制造方法,以解决现有在制造异质结太阳能电池时对基片钝化效果的破坏问题。
[0010]本申请提供一种异质结太阳能电池的制造方法,包括:提供异质结太阳能电池第一结构,所述第一结构包括基片、设置于所述基片两侧的本征层以及两侧本征层上分别设置的第一掺杂层和第二掺杂层;在所述第一掺杂层和/或第二掺杂层上形成保护层,形成有所述保护层的异质结太阳能电池结构称为异质结太阳能电池第二结构;在所述异质结太阳能电池第二结构的两侧形成透明导电层,或者在所述异质结太阳能电池第二结构的一侧且位于所述保护层上形成透明导电层。
[0011]优选地,所述保护层设置为单层或多层结构,并采用低压化学气相沉积法沉积形成。
[0012]优选地,所述保护层为In、Zn或Sn的氧化物或者该些氧化物的复合多元氧化物。
[0013]优选地,所述保护层具有能够抵抗在形成所述透明导电层时离子轰击穿透所述保护层的厚度,并且该厚度具有能够接受经所述透明导电层的光的透光度。
[0014]优选地,所述保护层为掺硼氧化锌时,沉积条件为:掺硼氧化锌厚度范围为大于等于3nm,小于等于7nm;沉积温度范围为大于等于120°C,小于等于170°C ;沉积压强范围为大于等于35Pa,小于等于75Pa ;水流量范围为大于等于1500sccm,小于等于1740sccm ;二乙基锌流量范围为大于等于1200sccm,小于等于1450sccm ;氢气流量范围为大于等于260sccm,小于等于430sccm ;乙硼烧流量范围为大于等于270sccm,小于等于450sccm。
[0015]优选地,所述透明导电层采用溅射法沉积形成。
[0016]优选地,所述透明导电层的厚度能够满足所述透明导电层的减反射性能。
[0017]优选地,所述透明导电层为In、Sb、Zn或Cd的氧化物或者该些氧化物的复合多元氧化物。
[0018]优选地,所述透明导电层为氧化铟锡时,沉积条件为:氧化铟锡厚度范围为大于等于50nm,小于等于90nm ;溅射靶材为ITO陶瓷靶,溅射功率范围为大于等于2kw,小于等于4kw ;?贱射压强范围为大于等于0.3Pa,小于等于0.7Pa,氩气流量范围为大于等于150sccm,小于等于350sccm ;氧气流量范围为大于等于lsccm,小于等于5sccm。
[0019]优选地,所述第一掺杂层为P型掺杂层,第二掺杂层为N型掺杂层;或第一掺杂层为N型掺杂层,第二掺杂层为P型掺杂层。
[0020]本申请还提供一种异质结太阳能电池,包括:基片;设置于所述基片两侧的本征层以及两侧本征层上分别设置的第一掺杂层和第二掺杂层;所述第一掺杂层和/或第二掺杂层上形成的保护层;设置于所述具有所述保护层的异质结太阳能电池结构两侧的透明导电层,或者设置于具有所述保护层的异质结太阳能电池结构中位于所述保护层一侧的透明导电层。
[0021]优选地,所述保护层设置为单层或多层。
[0022]优选地,所述第一掺杂层为P型掺杂层,第二掺杂层为N型掺杂层;或第一掺杂层为N型掺杂层,第二掺杂层为P型掺杂层。
[0023]与现有技术相比,本申请具有以下优点:
[0024]本申请在异质结太阳能电池第一结构中的第一掺杂层和/或第二掺杂层上形成保护层,在此基础上形成具有保护层的异质结太阳能电池第二结构,在该第二结构的两侧或者具有保护层的一侧形成透明导电层;当沉积透明导电层时,由于存在保护层,因此,能够避免沉积透明导电层对基片表面钝化效果的破坏,提高光电转换效率及电池性能,并且延长异质结太阳能电池的寿命。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例和现有技术中的技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是现有技术中异质结太阳能电池的结构示意图;
[0027]图2是本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法的流程图;
[0028]图2a是本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法第一实施例的流程图;
[0029]图2b是本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法第二实施例的流程图;
[0030]图3是本申请提供的一种异质结太阳能电池第一实施例的结构示意图;
[0031]图4是本申请提供的一种异质结太阳能电池第二实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术
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