0nm。
[0049]所述HIT电池中纳米硅氧中S1x复合膜的晶化率约为35 %，相对于非晶相a_S1: HN层而言，其短波透过率和导电性能均存在明显优势。图3是两种不同N层的透过曲线对比图。根据图3显示可知，采用nc-S1x:H复合膜后，电池短路电流密度Isc上升了 1.5mA/
2
cm ο
[0050]所述前电极201设置于所述N型掺杂层202上，其材料具体可以为透明导电氧化物。所述前电极201的厚度范围是大于等于50nm，且小于等于120nmo
[0051]所述背电极207设置于所述P型掺杂层206上，其材料可以是为透明导电氧化物或金属，或者为透明导电氧化物和金属的复合层。
[0052]本发明提供一种HIT电池，采用纳米硅氧(nc-S1x)N层作为HIT电池的窗口层。nc-S1x N层是光学和电学性能优异的HIT电池窗口层，本发明的HIT电池的nc-S1x N层电导率大于l(T3s/cm，光学带隙大于1.8eV。且nc-S1x N层的折射率在2.0?3.0范围内可调，该N层用于a-S1:H第一本本征层(折射率为3.3)和前电极201 (折射率为2.0)之间，同时起到降低单晶硅片和前电极201的界面反射作用，使更多的太阳光入射至晶体硅层，从而提高HIT电池的短路电流密度。
[0053]本发明还提供一种提高HIT电池短路电流密度的方法，其中，图4是本发明提高HIT电池短路电流密度的方法的流程图。
[0054]如图4所示，所述提高HIT电池短路电流密度方法步骤如下:
[0055]S401，以晶体硅为材料制备衬底层。
[0056]所述衬底层204为N型单晶硅片，其电阻率为3Ω.πι，厚度为180um。为了去掉单晶硅片表面的切割损伤层，并将其制备为倒金字塔绒面结构，降低电池表面的反射；另外为了去表单晶硅片表面的金属离子或有机物等污染，所以需要将所述N型单晶硅片进行制绒和清洗的操作，将经过制绒和清洗后的N型单晶硅片放好备用。
[0057]S402，在衬底层的两侧分别形成第一本征层203和第二本征层205，在受光面侧的第一本征层203上形成N型掺杂层202，在背光面侧的第二本征层205上形成P型掺杂层206 ;或者，在背光面侧的第二本征层205上形成P型掺杂层206，在受光面侧的第一本征层203上形成N型掺杂层202 ;或者，在衬底层204的受光面一侧形成第一本征层203和N型掺杂层202，在背光面侧形成第二本征层205和P型掺杂层206 ;或者，在衬底层204的背光面侧形成第二本征层205和P型掺杂层206，在受光面侧形成第一本征层203和N型掺杂层202。
[0058]该步骤中，是在所述衬底层204的受光面的一侧形成第一本征层203和N型掺杂层202，在背光面的一侧形成第二本征层205和P型掺杂层206。其中所述N型掺杂层202为HIT电池的窗口层。
[0059]所述第一本征层203、N型掺杂层202、第二本征层205、P型掺杂层206的形成顺序不受限制。可以先在所述衬底层204上形成第一本征层203，接着在第一本征层203上形成N型掺杂层202，然后将所述衬底层204翻面，在衬底层204的另一侧形成第二本征层205和P型掺杂层206 ;也可以在所述衬底层204的一侧先形成第二本征层205和P型掺杂层206，然后翻面形成第一本征层203和N型掺杂层202。另外，也可以分别单层形成，在衬底层204的一侧形成第一本征层203，翻面后形成第二本征层205，然后接着在第二本征层205上形成P型掺杂层206，然后再翻面在第一本征层203上形成N型掺杂层202。
[0060]综上，可以根据实际情况在衬底层204上形成第一本征层203、N型掺杂层202、第二本征层205和P型掺杂层206。
[0061]该步骤中需要在VHF-PECVD或RF-PECVD真空腔室中完成，以下通过一具体实例描述第一本征层203、N型掺杂层202、第二本征层205和P型掺杂层206在真空腔室的形成过程。该实例中采用步骤S002第一本征层203、N型掺杂层202、第二本征层205和P型掺杂层206形成顺序中的一个进行详述。
[0062]将N型单晶硅片放入40MHz的VHF-PECVD真空腔室，在N型单晶硅片正面镀上氢化非晶硅(a-S1:H)第一本征层203和氢化纳米硅氧(nc-S1X:H)的磷掺杂的N层，厚度分别为5nm和12nm。其中nc-S1X:H N层为剃度分布的S1x多层膜结构，其详细制备条件如下:H2/SiH4= 130，PH 3/ (PH3+SiH4) = 6.5%，溅射功率为 0.06W/cm2，沉积压力为 1.2mbar,C02/SiH4比例在0.6-2之间变化，且靠近第一本征层203的N型掺杂层202的纳米硅氧中氧含量越小。另外衬底层204温度为200°C。经过适当冷却后从真空腔室取出，翻面，然后再在反面镀上氢化非晶硅(a-S1:H)第二本征层205和掺硼的氢化非晶硅(a-S1:H)P层，厚度分别为5nm和15nm。
[0063]一般情况下，所述N型掺杂层202采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)或者热丝化学气相沉积法(HWCVD)进行沉积。
[0064]S403，在N型掺杂层202上形成前电极201，在P型掺杂层206上形成背电极207。
[0065]采用磁控溅射的方法在N型掺杂层202上沉积一层80nm的透明导电氧化物作为前电极201和减反层，在P型掺杂层206上沉积一层透明导电氧化物和银的复合膜作为背电极207。最后，采用丝网印刷的方式在电池的前电极201上印刷上栅线收集光生电流。
[0066]本发明提供的一种提高HIT电池短路电流密度的方法，该方法将掺磷的纳米硅氧材料作为HIT电池的窗口层，其制备简单，并且纳米硅氧中S1x复合膜的晶化率约为35%，相对于非晶相a-S1:H N层而言，其短波透过率和导电性能均存在明显优势。
[0067]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种HIT太阳能电池，其特征在于，包括衬底层，设置在衬底层两侧的第一本征层和第二本征层，在衬底层受光面侧的第一本征层上设置的N型掺杂层，以及在衬底层背光面的第二本征层上设置的P型掺杂层； 在所述N型掺杂层上设置有前电极，在所述P型掺杂层上设置有背电极。
2.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层包含至少一层磷掺杂的N型纳米硅氧薄膜，不同层的N型纳米硅氧薄膜中氧的含量不同。
3.根据权利要求2所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层包含至少两层磷掺杂的N型纳米硅氧薄膜，且相邻两层的N型纳米硅氧薄膜中氧的含量呈梯度递增或递减。
4.根据权利要求3所述的HIT太阳能电池，其特征在于，靠近第一本征层的N型纳米硅氧薄膜中氧的含量小，且其上依次形成的N型纳米硅氧薄膜中氧的含量呈梯度递增。
5.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层的厚度范围是大于等于4nm，且小于等于40nm。
6.根据权利要求5所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层的厚度为12nm0
7.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述P型掺杂层的厚度范围是大于等于4nm，且小于等于40nm。
8.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述P型掺杂层为硼掺杂的非晶硅或微晶硅。
9.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述第一本征层和第二本征层的厚度相同，其厚度范围是大于等于lnm，且小于等于20nm。
10.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述衬底层为晶体硅片，其厚度范围是大于等于150um，且小于等于300um。
11.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述前电极为透明导电氧化物，所述背电极为透明导电氧化物或透明导电氧化物/金属复合背电极。
12.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池，其特征在于，所述前电极的厚度范围是大于等于50nm，且小于等于120nm。
13.一种提高HIT电池短路电流密度的方法，其特征在于， 以晶体娃为材料制备衬底层； 在衬底层的两侧分别形成第一本征层和第二本征层，在受光面侧的第一本征层上形成N型掺杂层，在背光面侧的第二本征层上形成P型掺杂层；或者，在背光面侧的第二本征层上形成P型掺杂层，在受光面侧的第一本征层上形成N型掺杂层；或者，在衬底层的受光面一侧形成第一本征层和N型掺杂层，在背光面侧形成第二本征层和P型掺杂层；或者，在衬底层的背光面侧形成第二本征层和P型掺杂层，在受光面侧形成第一本征层和N型掺杂层； 在N型掺杂层上形成前电极，在P型掺杂层上形成背电极。
14.根据权利要求13所述的提高HIT电池短路电流密度的方法，其特征在于，采用等离子增强化学气相沉积法或热丝化学气相沉积法在所述第一本征层上形成所述N型掺杂层。
15.根据权利要求14所述的提高HIT电池短路电流密度的方法，其特征在于，所述N型掺杂层沉积压力范围是大于等于为1.0mbar，且小于等于3.0mbar ;派射功率的范围是大于等于0.05W/cm2，且小于等于0.2W/cm2。
16.根据权利要求13-15任一项所述的提高HIT电池短路电流密度的方法，其特征在于，所述N型掺杂层的中纳米硅氧的晶化率的范围是大于等于20%，且小于等于40%。
【专利摘要】本发明公开一种HIT太阳能电池及提高HIT电池短路电流密度的方法，其中，所述HIT太阳能电池包括衬底层，设置在衬底层两侧的第一本征层和第二本征层，在衬底层受光侧第一本征层上设置的N型掺杂层，以及在衬底层背光侧第二本征层上设置的P型掺杂层，在所述N型掺杂层上设置有前电极，在所述P型掺杂层上设置有背电极。本发明提供的HIT太阳能电池将所述N型掺杂层作为受光面的窗口层，避免了高性能的P型材料作为窗口层不易制备的问题。本发明将N型掺杂层作为窗口层，其制备方便，且电导率为1～10-5s/cm，带隙大于1.8eV，从而提高电池的短路电流密度。
【IPC分类】H01L31-18, H01L31-20, H01L31-074, H01L31-0288
【公开号】CN104733557
【申请号】CN201510016048
【发明人】郁操, 杨少飞, 杨苗, 张津燕, 徐希翔
【申请人】福建铂阳精工设备有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月13日