一种具有透明导电层的单多晶P型单面TOPCON电池的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种具有透明导电层的单多晶p型单面topcon电池。

背景技术：

自从第一块太阳能电池在贝尔实验室诞生以来，硅太阳能电池得到了广泛的研究发展以及实际应用，特别是晶体硅太阳能电池，随着科学技术的不断发展，晶体硅太阳能电池的光电转换效率不断提升，生产成本也在持续下降。目前，晶体硅太阳能电池占太阳能电池全球市场总额的百分之八十以上，晶体硅太阳能电池片的产线光电转换效率目前也已突破22％，与传统火力发电的成本差也在不断缩小，在未来几年有望与火力发电的成本持平。晶体硅太阳能电池作为一种清洁无污染能源在改变能源结构、减少环境污染、实现可持续发展等方面的重要作用日益显现。按基材的掺杂类型不同，可以将晶体硅太阳能电池分为p型晶体硅太阳能和n型晶体硅太阳能电池。但现有的太阳能电池存在光电转换效率偏低的缺陷，如何改变晶体硅太阳能电池的结构，以进一步提高其光电转换效率，这是业界亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出一种具有透明导电层的单多晶p型单面topcon电池。

本实用新型采用的技术方案是设计一种具有透明导电层的单多晶p型单面topcon电池，包括p型衬底，所述p型衬底的上面由下往上依次叠置n型扩散层、二氧化硅层、正金属电极和透明导电层，所述p型衬底的下面由上往下依次叠置超薄隧穿二氧化硅层、硼掺杂p型硅薄层、背电场层和背金属电极；所述正金属电极和背金属电极连接外部负载。

所述透明导电层上方设置正电引出极；所述正金属电极和正电引出极皆采用栅格状，并且所述正金属电极和正电引出极的图形大小形状相同、并且在铅锤方向重叠一致。

所述正金属电极和n型扩散层之间设有连通槽，所述连通槽贯穿所述二氧化硅层，正金属电极通过连通槽贴紧n型扩散层上表面。

所述背电场层和p型衬底之间设有多个通孔，所述通孔贯穿所述超薄隧穿二氧化硅层和硼掺杂p型硅薄层，背电场层可以通过所述通孔抵触所述p型衬底的下表面。

所述透明导电层采用氧化铟锡透明导电膜，或氧化钨锡透明导电膜。

所述p型衬底的厚度为150至300微米，反射率5%至25%。

所述二氧化硅层的厚度为1至10纳米。

所述超薄隧穿二氧化硅层的厚度为1至30纳米。

所述p型衬底采用p型单晶硅片或p型多晶硅片。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型公开的太阳能电池，通过在p型单多晶硅片上的透明导电层使电池片接收阳光的受光率提高，同时其导电特性良好，也可以降低串联电阻，进而提高本实用新型的太阳能电池的短路电流和填充因子；通过优化太阳能电池中的各部分的具体尺寸与材质，使得本实用新型的太阳能电池的光电转换效率达到最优；同时本实用新型的制造方法简单易行，且与现有的制备工艺兼容，便于工业化生产。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是p型单面topcon电池结构；

图2是带正电引出极的电池结构；

图3是带连通槽和通孔的电池结构；

图4是带连通槽和通孔、以及正电引出极的电池结构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种具有透明导电层的单多晶p型单面topcon电池，为方便描述引入上下、正背的概念，以说明各部位的相对位置关系，上下、正背的词汇不用于限定技术内容。

参看图1示出的实施例，具有透明导电层的单多晶p型单面topcon电池包括p型衬底1，所述p型衬底的上面由下往上依次叠置n型扩散层2、二氧化硅层3、正金属电极5和透明导电层4，所述p型衬底的下面由上往下依次叠置超薄隧穿二氧化硅层6、硼掺杂p型硅薄层7、背电场层8和背金属电极9；所述正金属电极和背金属电极连接外部负载。当光线通过透明导电层4照射到pn结上时，由光生伏特效应在p型衬底和n型扩散层上产生电动势，正金属电极和背金属电极连接外部负荷，从而向外部负荷供电。

参看图2示出的一个实施例，所述透明导电层4上方设置正电引出极10，所述正电引出极连接外部负载；所述正金属电极5和正电引出极10皆采用栅格状，并且所述正金属电极和正电引出极的图形大小形状相同、并且在铅锤方向重叠一致。此实施例在制备过程中，先在二氧化硅层上制备正金属电极，再设置透明导电层。由于正金属电极采用栅格状，故此透明导电层很多部分是直接与二氧化硅层接触的。所述透明导电层具有良好的透光性和导电性，使电池片接收阳光的受光率提高，并可以降低串联电阻，进而提高本实用新型的太阳能电池的短路电流和填充因子。在透明导电层上再制备正电引出极10，正金属电极5和正电引出极10在铅锤方向重叠一致，可以让尽可能多的光线的通过，提高受光率。此实施例正金属电极在电池内部，故此由正电引出极10和背金属电极连接外部负载。

在图3或图4示出的实施例中，所述正金属电极5和n型扩散层2之间设有连通槽12，所述连通槽贯穿所述二氧化硅层3，正金属电极通过连通槽贴紧n型扩散层上表面。这些连通槽是在烧制正金属电极5的时候，金属材质的正金属电极5在高温的作用下贯穿二氧化硅层形成的。连通槽有利于正金属电极收集电流。

在图3或图4示出的实施例中，所述背电场层8和p型衬底1之间设有多个通孔11，所述通孔贯穿所述超薄隧穿二氧化硅层6和硼掺杂p型硅薄层7，背电场层可以通过所述通孔抵触所述p型衬底的下表面。此实施例是在制备好超薄隧穿二氧化硅层6和硼掺杂p型硅薄层7之后，在这些层上开通孔，开好通孔之后再敷设背电场层6。此结构一是可以使背电场层6较为牢固，二是方便背电场层8收集电流。

在较佳实施例中，所述透明导电层4采用氧化铟锡透明导电膜（ito），或氧化钨锡透明导电膜（iwo）。这两种材料具有较好的高透光性和导电性。

在较佳实施例中，所述p型衬底1的厚度为150至300微米，反射率5%至25%。

在较佳实施例中，所述二氧化硅层3的厚度为1至10纳米。

在较佳实施例中，所述超薄隧穿二氧化硅层6的厚度为1至30纳米。

在较佳实施例中，所述p型衬底1采用p型单晶硅片或p型多晶硅片。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，非起限制作用。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。