一种硅异质结太阳能电池及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。本发明的硅异质结太阳能电池包括：晶硅衬底；非晶硅层；前电极；其中，前电极包括：第一透明电极和第一金属电极；背电极；其中，背电极包括：第二透明电极和第二金属电极；以及，其中，第一透明电极和/或第二透明电极为金属硅化物膜。根据本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法包括：非晶硅层沉积步骤；透明电极生成步骤；金属电极沉积步骤。根据本发明方法制备得到的硅异质结太阳能电池的透明电极为金属硅化物膜，其化学稳定性和热稳定性良好，因此硅异质结太阳能电池使用寿命长，光电转换效率高。
【专利说明】
一种硅异质结太阳能电池及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002]硅异质结太阳能电池由多种膜层构成，主要包括非晶硅膜层和透明导电氧化物(TCO)膜层，TCO膜层一般作为硅异质结太阳能电池的透明电极，其中，非晶硅膜层包括非晶η层，非晶P层和本征i层。
[0003]目前，TCO膜层的材料主要包括掺锡氧化铟(ITO)和掺铝氧化锌(ΑΖ0)。但这两种材料热稳定性和化学稳定性在长期使用过程中易受环境影响。如:当这两种材料长期处于水汽、氧气或其它化学物质的环境中时，材料的热稳定性和化学稳定性发生变化，不仅会降低太阳能电池的寿命，而且会降低太阳能电池的光电转换率，甚至使太阳能电池丧失光电转换能力。当对材料的热稳定性和化学稳定性影响轻时，导致TCO膜层光学透过率下降，电阻率上升，使异质结太阳能电池片光电转换效率降低；当对材料的热稳定性和化学稳定性影响严重时，会导致TCO膜层和其它膜层脱离，造成界面电阻急剧增加，导致异质结太阳能电池片的光电转换效率急剧下降，甚至使电池完全丧失发电能力。
[0004]因此，希望提供一种具有良好热稳定性和化学稳定性的透明电极的硅异质结太阳能电池。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种硅异质结太阳能电池及其制备方法，解决了现有硅异质结太阳能电池的透明电极热稳定性和化学稳定性差的问题。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种硅异质结太阳能电池，该电池包括:
[0007]晶硅衬底；
[0008]非晶硅层，所述非晶硅层沉积在所述晶硅衬底的第一面和第二面；
[0009]前电极，所述前电极设置在所述晶硅衬底第一面的非晶硅层上;其中，所述前电极包括:
[0010]第一透明电极，所述第一透明电极沉积在所述晶硅衬底第一面的非晶硅层上；
[0011 ]第一金属电极，所述第一金属电极沉积在所述第一透明电极上；
[0012]背电极，所述背电极设置在所述晶硅衬底第二面的非晶硅层上，其中，所述背电极包括:
[0013]第二透明电极，所述第二透明电极沉积在所述晶硅衬底第二面的非晶硅层上；
[0014]第二金属电极，所述第二金属电极沉积在所述第二透明电极上；以及，
[0015]其中，所述第一透明电极和/或所述第二透明电极为金属硅化物膜。
[0016]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述金属娃化物膜的厚度为100?500nm。
[0017]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述金属硅化物膜由金属硅化物组成，所述金属硅化物为MxSiy;其中，M表示金属元素，HPy均选自I?8的自然数。
[0018]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述金属元素选自下述中的至少一种:镍、钛、妈、钻、错和组。
[0019]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述金属元素为镍时，所述金属硅化物选自下述中的至少一种:硅化二镍、硅化镍和二硅化镍。
[0020]可选地，根据本发明的太阳能电池，在所述第一透明电极和所述第一金属电极之间沉积有第一金属膜;和/或
[0021]在所述第二透明电极和所述第二金属电极之间沉积有第二金属膜。
[0022]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述第一金属膜的厚度为5_20nm，所述第二金属膜的厚度为100-500nmo
[0023]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述第一金属膜和所述第二金属膜由银或铝沉积得到。
[0024]可选地，根据本发明的太阳能电池，所述太阳能电池为N型或P型硅异质结太阳能电池。
[0025]根据本发明的另一个方面，提供了一种硅异质结太阳能电池的制备方法，该方法包括:
[0026]非晶硅层沉积步骤:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层；
[0027]透明电极生成步骤:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极；和/或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极；
[0028]金属电极沉积步骤:在所述第一透明电极上沉积第一金属电极，和在所述第二透明电极上沉积第二金属电极。
[0029]可选地，根据本发明的制备方法，在透明电极生成步骤，在沉积金属层时，粒子能为5?200ev。
[0030]可选地，根据本发明的制备方法，在所述透明电极生成步骤中，所述固相反应为退火反应，所述退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为25-240°C 时，反应 I ?24h。
[0031]可选地，根据本发明的制备方法，所述惰性气体选自下述中的至少一种:氩气、氦气、氖气、氪气和氙气。
[0032]可选地，根据本发明的太阳能电池的制备方法，该方法还包括:
[0033]金属膜的沉积步骤:在所述第一透明电极和所述第一金属电极之间沉积第一金属膜;和/或
[0034]在所述第二透明电极和所述第二金属电极之间沉积第二金属膜。
[0035]本发明有益效果如下:
[0036]根据本发明的硅异质结太阳能电池，采用了金属硅化物替代TCO作为透明电极，金属硅化物与TC0(掺锡氧化铟和/或掺铝氧化锌)相比，具有良好的化学稳定性和热稳定性，不易受到高温、水汽、氧气或者其它化学物质的影响，从而提高了硅异质结太阳能电池的使用寿命和光电转换效率。
[0037]根据本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法，得到的第一透明电极和/或第二透明电极为金属硅化物膜;金属硅化物与TCO相比，具有良好的化学稳定性和热稳定性，不易受到高温、水汽、氧气或者其它化学物质的影响，得到了使用寿命高和光电转换率高的硅异质结太阳能电池。
【附图说明】
[0038]图1为根据本发明的一种实施方式的硅异质结太阳能电池；
[0039]图2为根据本发明的一种实施方式的硅异质结太阳能电池；
[0040]图3为根据本发明的一种实施方式的硅异质结太阳能电池；
[0041]图4为根据本发明的一种实施方式的硅异质结太阳能电池制备方法的流程图；
[0042]图5为根据本发明的一种实施方式的硅异质结太阳能电池制备方法的流程图；其中，
[0043]附图标记为:
[0044]硅异质结太阳能电池100、晶硅衬底110、非晶硅层120、前电极130、第一透明电极131、第一金属电极132、第一金属膜133、背电极140、第二透明电极141、第二金属电极142和第二金属膜143。
【具体实施方式】
[0045]具体的实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
【发明内容】
的限制，下面将结合附图和具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。
[0046]根据本发明的一种实施方式，如图1所示，根据本发明的硅异质结太阳能电池100包括:晶硅衬底110;非晶硅层120，非晶硅层120沉积在晶硅衬底110的第一面和第二面;前电极130，前电极130设置在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上;其中，前电极130包括:第一透明电极131，第一透明电极131沉积在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上；第一金属电极132，第一金属电极132沉积在第一透明电极131上;背电极140，背电极140设置在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上，其中，背电极140包括:第二透明电极141，第二透明电极141沉积在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上;第二金属电极142，第二金属电极142沉积在第二透明电极141上；以及，其中，第一透明电极131和/或第二透明电极141为金属硅化物膜。
[0047]根据本发明的硅异质结太阳能电池，采用了金属硅化物替代TCO作为透明电极，金属硅化物与TCO相比，具有良好的化学稳定和热稳定性，不易受到高温、水汽、氧气或者其它化学物质的影响，因此本发明的硅异质结太阳能电池具有较长的使用寿命和较高的光电转换效率。
[0048]其中，非晶硅层120沉积在晶硅衬底110的第一面和第二面，晶硅衬底110优选硅片，晶硅衬底的第一面和第二面分别为硅片中面积最大的、相对的两面。金属硅化物为在25?240°C的低温下金属层与非晶硅层经退火反应形成的，在该温度下，可以保证非晶硅层不被破坏，保持非晶硅层的性能。本发明太阳能电池优选N型或P型异质结太阳能电池。
[0049]根据本发明太阳能电池的一种实施方式，金属硅化物膜的厚度优选100?500nm，进一步地优选 100-200nm，更进一步的优选 I OOnm、150nm、200nm、300nm、400nm 和 500nm。
[0050]根据本发明的太阳能电池，金属硅化物膜的厚度优选100?500nm。由于金属硅化物膜的厚度不仅会对入射光产生影响，也会对方块电阻值产生影响，而方块电阻值会影响填充因子，进而影响电池发电效率。当金属娃化物膜的厚度高于500nm时，金属娃化物膜的减反射性能不会再大幅增加且其对光线的吸收会增加，从而降低入射光的利用率；当金属硅化物膜的厚度低于10nm时，会削弱金属硅化物膜的减反射能力，提高入射光的利用率，但同时会增加膜层的方块电阻值，从而降低填充因子，降低电池发电效率。
[0051]根据本发明太阳能电池的一种实施方式，金属硅化物膜由金属硅化物组成，金属娃化物为MxSiy;其中，]?表示金属元素，X和y均选自I?8的自然数。
[0052]根据本发明的硅异质结太阳能电池的一种实施方式，金属元素选自下述中的至少一种:镍、钛、妈、钴、错和组。
[0053]TCO膜与水、酸容易发生反应，从而破坏膜层结构;相对而言，含有上述金属元素的金属硅化物膜与水、酸的反应速度慢很多，并不容易受到高温、氧气或者其它化学物质的影响，因此含有上述金属元素的金属硅化物膜具有良好的化学稳定和热稳定性，从而提高硅异质结太阳能电池的使用寿命。
[0054]另外，含有上述金属元素的金属硅化物的电阻率较低，能够降低透明电极与金属电极接触时产生的界面电阻，从而提高硅异质结太阳能电池的光电转换率。
[0055]根据本发明太阳能电池的一种实施方式，金属元素为镍时，所述金属硅化物选自下述中的至少一种:硅化二镍、硅化镍和二硅化镍。
[0056]根据本发明的太阳能电池，镍硅化物的电阻率较低，能够降低透明电极与金属电极接触时产生的界面电阻，从而提高硅异质结太阳能电池的光电转换率。
[0057]根据本发明娃异质结太阳能电池的一种实施方式，在第一透明电极131和第一金属电极132之间沉积有第一金属膜133;和/或
[0058]在第二透明电极141和第二金属电极142之间沉积有第二金属膜143。
[0059]图2示出了根据本发明的一种实施方式，即在第二透明电极141和第二金属电极142之间沉积了第二金属膜143。
[0000]另外，在具体的实施方式中，还可以仅在第一透明电极131和第一金属电极132之间沉积有第一金属膜133。
[0061]图3示出了根据本发明的另一种实施方式，即在第一透明电极131和第一金属电极132之间沉积有第一金属膜133;还在第二透明电极141和第二金属电极142之间沉积第二金属膜143。
[0062]根据本发明的硅异质结太阳能电池，在透明电极与金属电极之间沉积金属膜(第一金属膜133和/或第二金属膜143)，在金属膜和金属电极接触时，由于两者之间的导电率和功函数相似，界面差异小，接触电阻小，因此降低了硅异质结太阳能电池100的串联电阻，增加了背反射，提高了太阳能电池的光电转换率。
[0063]根据本发明硅异质结太阳能电池的一种实施方式，第一金属膜的厚度优选5-20nm，第二金属膜的厚度优选100_500nm。
[0064]第一金属膜133设置在前电极130的第一透明电极131和第一金属电极132之间，厚度优选5-20nm，此时第一金属膜133的厚度非常薄，以保证第一金属膜133为透明膜层，能够起到良好的减反射作用，从而增加透光量;若第一金属膜133厚度大于20nm，则会产生遮光。第二金属膜143设置在背电极140的第一透明电极141和第二金属电极142之间，当第二金属膜143的厚度小于10nm时，膜层电阻会很高，不能满足电池对膜层电阻的影响；当第二金属膜143的厚度大于500nm时，会造成透过率的下降，同时造成成本增加。
[0065]根据本发明娃异质结太阳能电池的一种实施方式，第一金属膜和第二金属膜由银或铝沉积得到。
[0066]根据本发明的硅异质结太阳能电池，由于银或铝具有电阻率低和反射率高的性质，因此选用银或铝沉积得到的第一金属膜和第二金属膜，能够降低硅异质结太阳能电池的串联电阻，增加背反射，从而提尚太阳能电池的光电转换率。
[0067]根据本发明的一种实施方式，如图3所示，根据本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法，首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极;和/或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，和在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0068]根据本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法，得到的第一透明电极和/或第二透明电极为金属硅化物膜;金属硅化物与TCO相比，具有良好的化学稳定和热稳定性，不易受到高温、水汽、氧气或者其它化学物质的影响，得到了使用寿命高和光电转换率高的硅异质结太阳能电池。
[0069 ]在本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法中，晶硅衬底，优选η型单晶硅作为晶硅衬底，也可以选用P型单晶硅作为晶硅衬底。
[0070]在本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法中，在进行非晶硅层沉积步骤SI前，对η型或P型单晶硅的晶硅衬底进行碱腐、制绒和清洗处理。
[0071]在本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法中，在非晶硅层沉积步骤SI中，在等离子增强化学气相沉积(PEVCD)腔室沉积钝化层，在第一面沉积本征i层和非晶η层，在第二面沉积本征i层和非晶P层。
[0072]在透明电极生成步骤S2，在非晶硅层上沉积金属层优选采用溅射法或蒸发法。
[0073]在金属电极沉积步骤S3，第一金属电极为在第一透明电极(金属硅化物膜)上印刷的丝网银栅线，第二金属电极为在第二透明电极(金属硅化物膜)上沉积的金属银膜。
[0074]根据本发明制备方法的一种实施方式，在透明电极生成步骤，在沉积金属层时，粒子能为5?2006￥，优选的粒子能为50-1006￥，进一步优选的粒子能为56￥、506￥、806￥、lOOev、150ev、200evo
[0075]根据本发明的制备方法，在沉积金属层时，粒子能范围优选5-200ev，粒子能越低，粒子对非晶硅界面轰击产生的复合会减少，进而电池的开路电压(Voc)就会增大，发电效率得到提高。
[0076]根据本发明制备方法的一种实施方式，在透明电极生成步骤中，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为25-240 V时，反应I?24h。
[0077]根据本发明的太阳能电池的制备方法，在一定温度下，将退火时间控制在I?24h，可以得到适宜的金属娃化物膜的厚度，反应时间优选为10-20h，进一步优选为Ih、1h、15h、20h、24h;在一定温度下，退火时间越长，得到的金属硅化物厚度越厚；将退火温度设置在25-240 °C和退火时间设置在I?24h，可以控制生成不同金属相的硅化物膜，退火温度优选为200-240°(:，进一步优选为25°(:、100°(:、200°(:、220°(:、240°(:;另外，在25?240°(:的低温下进行退火反应，使金属层的金属与非晶硅层的硅生成金属硅化物，而非晶硅在过高的温度下性能会受到破坏，而在25?240 °C的低温下即能保证非晶硅不受到破坏，又能生成金属硅化物层。
[0078]根据本发明制备方法的一种实施方式，惰性气体选自下述中的至少一种:氩气、氦气、氖气、氪气和氙气。
[0079]根据本发明的太阳能电池的制备方法的一种实施方式，如图4所示，该方法还包括:
[0080]金属膜的沉积步骤S4:在第一透明电极131和第一金属电极132之间沉积第一金属膜133;和/或
[0081]在第二透明电极141和第二金属电极142之间沉积第二金属膜143。
[0082]根据本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法，在透明电极和金属电极之间沉积金属膜(第一金属膜133和/或第二金属膜143)，第一金属膜133设置在前电极130的第一透明电极131和第一金属电极132之间，厚度优选5-20nm，此时第一金属膜133的厚度非常薄，以保证第一金属膜133为透明膜层，能够起到良好的减反射作用，从而增加透光量;若第一金属膜133厚度大于20nm，则会产生遮光。第二金属膜143设置在背电极140的第一透明电极141和第二金属电极142之间，当第二金属膜143的厚度小于10nm时，膜层电阻会很高，不能满足电池对膜层电阻的影响；当第二金属膜143的厚度大于500nm时，会造成透过率的下降，同时造成成本增加。
[0083]根据本发明硅异质结太阳能电池及其制备方法提供的可选因素较多，根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例，实施例仅用于对本发明进行进一步描述，并不对本发明构成限制。下面将结合实施例对本发明的硅异质结太阳能电池的制备方法进行进一步的说明。
[0084]实施例1
[0085]如图4所示的，根据本发明硅异质结太阳能电池的制备方法:首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极;和，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极，在沉积金属层时，粒子能为5ev，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为25°C时，反应24h，惰性气体为氩气;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0086]实施例2
[0087]如图4所示的，根据本发明硅异质结太阳能电池的制备方法:首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极;或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极，在沉积金属层时，粒子能为200ev，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为240°C时，反应lh，惰性气体为氦气;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0088]实施例3
[0089]如图4所示，根据本发明硅异质结太阳能电池的制备方法:首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极;或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极，在沉积金属层时，粒子能为50ev，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为100°C时，反应20h，惰性气体为氖气;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0090]实施例4
[0091]如图5所示，根据本发明硅异质结太阳能电池的制备方法:首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极；和/或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极，在沉积金属层时，粒子能为lOOev，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为200°C时，反应15h，惰性气体为氪气;之后进行金属膜的沉积步骤S4:在第一透明电极和第一金属电极之间沉积第一金属膜;和在第二透明电极和第二金属电极之间沉积第二金属膜;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0092]实施例5
[0093]如图5所示，根据本发明硅异质结太阳能电池的制备方法:首先进行非晶硅层沉积步骤S1:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层;然后进行透明电极生成步骤S2:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极；和/或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极，在沉积金属层时，粒子能为150ev，固相反应为退火反应，退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为220°C时，反应10h，惰性气体为氙气;之后进行金属膜的沉积步骤S4:在第一透明电极和第一金属电极之间沉积第一金属膜;或在第二透明电极和第二金属电极之间沉积第二金属膜;最后进行金属电极沉积步骤S3:在第一透明电极上沉积第一金属电极，在第二透明电极上沉积第二金属电极，步骤S3结束，硅异质结太阳能电池的制备完成。
[0094]根据本发明的实施例1?3制备得到的硅异质结太阳能电池包括:晶硅衬底110;非晶硅层120，非晶硅层120沉积在晶硅衬底110的第一面和第二面;前电极130，前电极130设置在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上;其中，前电极130包括:第一透明电极131，第一透明电极131沉积在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上；第一金属电极132，第一金属电极13 2沉积在第一透明电极131上;背电极140，背电极140设置在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上，其中，背电极140包括:第二透明电极141，第二透明电极141沉积在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上;第二金属电极142，第二金属电极142沉积在第二透明电极141上；以及，其中，第一透明电极131和/或第二透明电极141为金属硅化物膜。
[0095]根据本发明的实施例4?5制备得到的硅异质结太阳能电池包括:晶硅衬底110;非晶硅层120，非晶硅层120沉积在晶硅衬底110的第一面和第二面;前电极130，前电极130设置在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上;其中，前电极130包括:第一透明电极131，第一透明电极131沉积在晶硅衬底110第一面的非晶硅层120上；第一金属电极132，第一金属电极13 2沉积在第一透明电极131上;背电极140，背电极140设置在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上，其中，背电极140包括:第二透明电极141，第二透明电极141沉积在晶硅衬底110第二面的非晶硅层120上;第二金属电极142，第二金属电极142沉积在第二透明电极141上；以及，其中，第一透明电极131和/或第二透明电极141为金属硅化物膜。在第一透明电极131和第一金属电极132之间沉积有第一金属膜150;和/或在第二透明电极141和第二金属电极142之间沉积有第二金属膜150。
[0096]根据本发明的硅异质结太阳能电池，采用了金属硅化物替代TCO作为透明电极，金属硅化物与TC0(掺锡氧化铟和/或掺铝氧化锌)相比，具有良好的化学稳定和热稳定性，不易受到高温、水汽、氧气或者其它化学物质的影响，从而提高了硅异质结太阳能电池的使用寿命和光电转换效率。
[0097]
【申请人】将透明电极为TCO膜的硅异质结太阳能电池与实施例1-5得到的硅异质结太阳能电池分别进行了双85试验，即在温度为85°C和湿度为85%的条件下对太阳能电池进行老化实验。
[0098]实验结果为:透明电极为TCO膜的硅基异质结太阳能电池在1500小时后发电功率开始衰减，而实施例1-5制备得到的硅异质结太阳能电池在2000小时发电功率还未开始衰减。
[0099]由此可知:与透明电极为TCO膜的硅异质结太阳能电池相比，实施例1?5得到的硅异质结太阳能电池使用寿命更长，因此用金属硅化物代替TCO膜作为透明电极可以明显的延长硅异质结太阳能电池的寿命。
[0100]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种硅异质结太阳能电池，其特征在于，该电池包括: 晶娃衬底； 非晶硅层，所述非晶硅层沉积在所述晶硅衬底的第一面和第二面； 前电极，所述前电极设置在所述晶硅衬底第一面的非晶硅层上；其中，所述前电极包括:第一透明电极，所述第一透明电极沉积在所述晶硅衬底第一面的非晶硅层上;第一金属电极，所述第一金属电极沉积在所述第一透明电极上； 背电极，所述背电极设置在所述晶硅衬底第二面的非晶硅层上，其中，所述背电极包括:第二透明电极，所述第二透明电极沉积在所述晶硅衬底第二面的非晶硅层上;第二金属电极，所述第二金属电极沉积在所述第二透明电极上；以及， 其中，所述第一透明电极和/或所述第二透明电极为金属硅化物膜。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属硅化物膜的厚度为100?500nmo3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属硅化物膜由金属硅化物组成，所述金属娃化物为MxSiy ；其中，M表示金属元素，X和y均选自I?8的自然数。4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属元素选自下述中的至少一种:银、钦、妈、钻、错和组。5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属元素为镍时，所述金属硅化物选自下述中的至少一种:硅化二镍、硅化镍和二硅化镍。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述第一透明电极和第一金属电极之间沉积有第一金属膜;和/或 在所述第二透明电极和所述第二金属电极之间沉积有第二金属膜。7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属膜的厚度为5-20nm，所述第二金属膜的厚度为100-500nmo8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属膜和所述第二金属膜由银或铝沉积得到。9.一种硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，该制备方法包括: 非晶硅层沉积步骤:在晶硅衬底第一面和第二面均沉积非晶硅层； 透明电极生成步骤:在晶硅衬底第一面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第一面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第一透明电极;和/或，在晶硅衬底第二面的非晶硅层上沉积金属层，沉积的金属层与晶硅衬底第二面的非晶硅层发生固相反应生成金属硅化物膜，得到第二透明电极； 金属电极沉积步骤:在所述第一透明电极上沉积第一金属电极，和在所述第二透明电极上沉积第二金属电极。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述透明电极生成步骤，在沉积金属层时，粒子能为5?200ev。11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述透明电极生成步骤中，所述固相反应为退火反应，所述退火反应发生的条件为:在惰性气体存在下，在压强为I标准大气压、温度为25-240 °C时，反应I?24h。12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体选自下述中的至少一种:氩气、氦气、氖气、氪气和氙气。13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，该方法还包括: 金属膜沉积步骤:在所述第一透明电极和所述第一金属电极之间沉积第一金属膜;和/或 在所述第二透明电极和所述第二金属电极之间沉积第二金属膜。
【文档编号】H01L31/072GK105895713SQ201610436275
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】杨荣, 任明冲, 张 林, 王进, 代玲玲, 张树旺, 李宝胜, 蔡明 , 李立伟, 孟原, 郭铁
【申请人】新奥光伏能源有限公司