一种垂直结构硅太阳能电池及其制备方法与流程

文档序号:12370460阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种垂直结构硅太阳能电池,其特征是:包括:

一钝化减反膜(1);

一硅衬底(2),该硅衬底(2)制作在钝化减反膜(1)下的中间部位;

一第一掺杂层(3),该第一掺杂层(3)制作在硅衬底(2)的一侧,其长度与硅衬底(2)侧面长度相同;

一第二掺杂层(4),该第二掺杂层(4)制作在硅衬底(2)与第一掺杂层(3)相对的另一侧,其长度与硅衬底(2)侧面长度相同;

一第三掺杂层(5),该第三掺杂层(5)制作在第二掺杂层(4)的表面,其长度与第二掺杂层(4)相同;

一第四掺杂层(6),该第四掺杂层(6)制作在第一掺杂层(3)的表面,其长度与第一掺杂层(3)相同;

一第一电极(7),该第一电极(7)制作在第四掺杂层(6)的表面,其长度与第四掺杂层(6)相同;

一第二电极(8),该第二电极(8)制作在第三掺杂层(5)的表面,其长度与第三掺杂层(5)相同;

一钝化膜(9),该钝化膜(9)制作在硅衬底(2)的下部,覆盖第一掺杂层(3)、第二掺杂层(4)、第三掺杂层(5)、第四掺杂层(6)、第一电极(7)和第二电极(8)中与硅衬底(2)底部相同一侧的端部;

该电池通过多个上述基本单元两侧的第一电极(7)和第二电极(8)串接而成。

2.根据权利要求1所述的一种垂直结构硅太阳能电池,其特征是:所述钝化减反膜(1)和钝化膜(9)的材料为Al2O3、SiO2、SiNx、MgF2或ZnS中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种垂直结构硅太阳能电池,其特征是:所述硅衬底(2),为本征或N型掺杂或P型掺杂;所述第一掺杂层(3)和第四掺杂层(6),同为N型或P型掺杂;所述第二掺杂层(4)和第三掺杂层(5),同为N型或P型掺杂,且该第二掺杂层(4)和第三掺杂层(5)的掺杂类型与第一掺杂层(3)和第四掺杂层(6)的掺杂类型相反。

4.根据权利要求1所述的一种垂直结构硅太阳能电池,其特征是:所述硅衬底(2),第一掺杂层(3)和第二掺杂层(4)同为单晶硅或多晶硅材料,第三掺杂层(5)和第四掺杂层(6)为非晶硅或非晶硅碳材料。

5.一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:该方法包含以下步骤:

步骤1:在硅衬底(2)的一个侧面通过掺杂的方法,使其成为第一掺杂层(3),在另一侧面通过掺杂的方法,使其成为第二掺杂层(4);

步骤2:在第一掺杂层(3)的表面生长第四掺杂层(6),在第二掺杂层(4)的表面生长第三掺杂层(5);

步骤3:在第四掺杂层(6)的表面生长第一电极(7),在第三掺杂层(5)的表面生长第二电极(8),形成基片;

步骤4:将多个基片按照一个基片的第一电极(7)与另一基片的第二电极(8)相接的顺序依次叠放在一起;

步骤5:将叠放在一起的基片放入合金炉,进行加热加压合金,使相邻基片粘合到一起最终形成一个整体;

步骤6:沿垂直基片表面方向依次切割粘合到一起形成整体的基片,制备出一系列片状长方形的由多个基本单元相连接组成的垂直结构;

步骤7:去掉垂直结构表面的损伤层;

步骤8:在垂直结构的两个表面分别沉积钝化减反膜(1)和钝化膜(9),形成太阳能电池,完成制备。

6.根据权利要求5所述的一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:步骤1的掺杂是采用离子注入、热扩散、旋涂扩散或激光掺杂的方法。

7.根据权利要求5所述的一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:步骤2的材料生长是采用化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法。

8.根据权利要求5所述的一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:步骤3的制备第一电极(8)和第二电极(9)是采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、化学气相沉积、电镀、化学镀或丝网印刷的方法。

9.根据权利要求5所述的一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:步骤6的切割是采用钢丝或金刚砂线切割的方法;步骤7是采用反应离子刻蚀或硝酸加氢氟酸化学腐蚀的方法去掉垂直结构表面的损伤层。

10.根据权利要求5所述的一种垂直结构硅太阳能电池的制备方法,其特征是:步骤8制备钝化减反膜和钝化膜是采用化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积、离子束溅射、喷涂或旋涂的方法。

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