太阳能电池的制作方法

本实用新型属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能电池。

背景技术：

随着节能减排运动的兴起，太阳能电池的应用越来越广泛。提升太阳能效率和应用领域一直是太阳能发展的方向。

现有技术的一种太阳能电池中，一方面，接受光照的表面具有与电极连接的栅线，栅线的遮挡会大大的减小太阳能电池的太阳光照射面积；另一方面，该太阳能电池的基层中的电子和空穴的结合率比较高。因此，由于以两方面原因造成现有技术的太阳能电池的转化效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型至少部分解决现有的太阳能电池的转化效率低的问题，提供一种转化效率高的太阳能电池。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种太阳能电池，包括：

基层，为第一类半导体；

电场层，设于所述基层的一侧；

第一掺杂层，其为第一类半导体，设于所述基层远离所述电场层的一侧的表面；

第二掺杂层，其为第二类半导体，设于所述基层远离所述电场层的一侧的表面，所述第一类半导体和第二类半导体中的一者为p型半导体，另一者为n型半导体；

第一电极，与所述第一掺杂层连接；

第二电极，与所述第二掺杂层连接。

进一步优选的是，所述基层靠近所述电场层的部分为光子晶体结构。

进一步优选的是，所述光子晶体结构包括多个柱状结构，且所述柱状结构的轴线由第一侧指向第二侧，所述第一侧为所述基层的设有所述电场层的一侧，所述第二侧为所述基层的设有所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的一侧。

进一步优选的是，多个所述柱状结构阵列分布；或者多个所述柱状结构排列成多行，相邻两行的所述柱状结构错位分布。

进一步优选的是，所述光子晶体结构包括设于所述基层中的多个柱状孔，且所述柱状孔的轴线由第一侧指向第二侧，所述第一侧为所述基层的设有所述电场层的一侧，所述第二侧为所述基层的设有所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的一侧。

进一步优选的是，多个所述柱状孔阵列分布；或者多个所述柱状孔排列成多行，相邻两行的所述柱状孔错位分布。

进一步优选的是，所述基层靠近所述电场层的部分为所述光子晶体结构。

进一步优选的是，所述第二掺杂层在所述基层上的投影与所述第一掺杂层在所述基层上的投影不重叠，所述第一电极设于所述第一掺杂层远离所述基层的一侧，所述第二电极设于所述第二掺杂层远离所述基层的一侧。

进一步优选的是，该太阳能电池还包括:下钝化层，设于所述第一掺杂层与所述第一电极、以及所述第二掺杂层与所述第二电极之间，且所述第一电极通过位于所述下钝化层的通孔与所述第一掺杂层连接，所述第二电极通过位于所述下钝化层的通孔与所述第二掺杂层连接。

进一步优选的是，该太阳能电池还包括：减反层，设于所述电场层远离所述基层的一侧，用于减少射向所述太阳能电池的光的反射。

进一步优选的是，该太阳能电池还包括：上钝化层，设于所述电场层和所述减反层之间，用于使所述电场层和所述减反层之间绝缘。

本实用新型的太阳能电池为背接触太阳能电池，即第一电极和第二电极均设置在基层不接收光照的一侧，与现有技术(在接收光照的一侧设置有电极以及与电极连接的栅线)相比，本实施例的太阳能电池的接收光照的面积更大，减少了第一电极和第二电极对光的阻挡，从而提高了光电转化效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的一种太阳能电池的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的一种太阳能电池的基层侧视结构图；

图3a为本实用新型的实施例的一种太阳能电池的基层俯视结构图；

图3b为本实用新型的实施例的另一种太阳能电池的基层俯视结构图；

其中，附图标记为：1基层；11光子晶体结构；2电场层；3第一掺杂层；4第二掺杂层；5第一电极；6第二电极；7下钝化层；8减反层；9上钝化层。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

实施例1：

本实施例提供一种太阳能电池，包括：

基层1，为第一类半导体；

电场层2，设于基层1的一侧；

第一掺杂层3，其为第一类半导体，设于基层1远离电场层2的一侧的表面；

第二掺杂层4，其为第二类半导体，设于基层1远离电场层2的一侧的表面，第一类半导体和第二类半导体中的一者为p型半导体，另一者为n型半导体；

第一电极5，与第一掺杂层3连接；

第二电极6，与第二掺杂层4连接。

其中，也就是说电场层2位于基层1的一侧(即接收光照的一侧)，而第一掺杂层3、第二掺杂层4、第一电极5、第二电极6位于基层1的另一侧(即不接收光照的一侧)，即该太阳能电池为背接触太阳能电池。基层1与第一掺杂层3的掺杂类型相同，且第一掺杂层3的掺杂浓度大于基层1的掺杂浓度；第二掺杂层4的掺杂类型与基层1、第一掺杂层3的掺杂类型相反。

本实施例的太阳能电池为背接触太阳能电池，即第一电极5和第二电极6均设置在基层1不接收光照的一侧，与现有技术(在接收光照的一侧设置有电极以及与电极连接的栅线)相比，本实施例的太阳能电池的接收光照的面积更大，减少了第一电极和第二电极对光的阻挡，从而提高了光电转化效率。

具体的，基层1为n型硅材料，其掺杂浓度为10⁹-10¹⁴/cm³；第一掺杂层3为n型半导体，其厚度0.1-2um，优选0.5um；第二掺杂层4为p型半导体，其掺杂浓度10⁴-10²⁰/cm³，厚度100-1000nm。电场层2由掺杂晶硅材料形成，其可与形成基层1的材料一致，即为n型硅材料，其掺杂浓度高于基层1的掺杂浓度，且厚度为0.1-2um，优选的为1um。

优选的，基层1靠近电场层2的部分为光子晶体结构11。

其中，基层1的光子晶体结构11可为二维量子晶体结构，即具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。即穿过电场层2的光首先照射在基层1的光子晶体结构11上，再照射在基层1的其他结构上。

本实施例的太阳能电池的基层1具有光子晶体结构11，通过改变光子晶体结构11的具体结构可以调整该光子晶体结构11光子带隙，以使光子带隙与在基层1中空穴和电子复合时的发光波长接近，从而有效提升电子的扩散距离，进而可抑制空穴和电子的结合，从而进一步提高太阳能电池的转化效率。此外，光子晶体结构11的位置可以增强光子晶体结构11的光子带隙对电子的扩散距离的影响，从而进一步增强对空穴和电子结合的抑制，从而进一步提高太阳能电池的转化效率。

优选的，光子晶体结构11的一种情况为：光子晶体结构11包括多个柱状结构，且柱状结构的轴线由第一侧指向第二侧，第一侧为基层1的设有电场层2的一侧，第二侧为基层1的设有第一掺杂层3和第二掺杂层4的一侧。

其中，也就是说光子晶体结构11具体是多个垂直于电场层2的柱状结构，并且通过改变各个柱状结构的长度、横截面的直径、各个柱状结构之间的间隙的大小或者基层1材料的折射率等可以调整光子晶体结构11的光子带隙，以使光子带隙与在基层1中空穴和电子复合时的发光波长接近。

具体的，如图3a所示，多个柱状结构阵列分布；或者如图3b所示，多个柱状结构排列成多行，相邻两行的柱状结构错位分布。

优选的，光子晶体结构11的另一种情况为：光子晶体结构11包括设于基层1中的多个柱状孔，且柱状孔的轴线由第一侧指向第二侧，第一侧为基层1的设有电场层2的一侧，第二侧为基层1的设有第一掺杂层3和第二掺杂层4的一侧。

其中，也就是说光子晶体结构11具体是多个垂直于电场层2的柱状孔，并且通过改变各个柱状孔的长度、横截面的直径、各个柱状孔之间的间隙的大小或者基层1材料的折射率等可以调整光子晶体结构11的光子带隙，以使光子带隙与在基层1中空穴和电子复合时的发光波长接近。

具体的，多个柱状孔阵列分布；或者多个柱状孔排列成多行，相邻两行的柱状孔错位分布。

需要说明的是，可根据实际情况来调整光子晶体结构11的具体结构，例如柱状结构的光子晶体结构11横截面可为三角形、正方形、六边形等，并且光子晶体结构11排列并不限于以上描述的结构。

优选的，第二掺杂层4在基层1上的投影与第一掺杂层3在基层1上的投影不重叠，第一电极5设于第一掺杂层3远离基层1的一侧，第二电极6设于第二掺杂层4远离基层1的一侧。

其中，也就是说第一掺杂层3与第二掺杂层4分别设于基层1同一表面的不同位置，且第一掺杂层3与第二掺杂层4分别直接与基层1接触。

优选的，该太阳能电池还包括:下钝化层7，设于第一掺杂层3与第一电极5、以及第二掺杂层4与第二电极6之间，且第一掺杂层3与第一电极5通过位于下钝化层7的通孔连接，第二掺杂层4与第二电极6通过位于下钝化层7的通孔连接。

其中，也就是说下钝化层7与设于基层1的设有第一掺杂层3和第二掺杂层4的一侧，且下钝化层7可以用于将第一电极5与第二电极6绝缘，或者对太阳能电池的其他结构绝缘。

具体的，下钝化层7可由绝缘材料形成，例如氧化铝(al2o3)，氧化硅(sio)，氧化钛(tio、tio2)中的一种或多种，优选由氧化铝材料形成，其厚度为10-100nm。

优选的，该太阳能电池还包括：减反层8，设于电场层2远离基层1的一侧，用于减少射向太阳能电池的光的反射。

其中，也就是说减反层8设于太阳能电池直接接收光照的一面，且射向太阳能电池的光可以首先照射在减反层8上，再经过减反层8照射到太阳能电池的其他结构上。

由于具有减少射向其的光反射的作用，因此减反层8的设置可以减少射向太阳能电池的光反射，以确保尽量多的光被太阳能电池吸收，从而可以进一步提高太阳能电池的转化效率。

具体的，减反层8可以是单层也可是多层，其由氮化硅、氧化钛、氧化硅等材料形成。若减反层8由氮化硅材料形成，优选的其厚度为10-100nm。

优选的，该太阳能电池还包括：上钝化层9，设于电场层2和减反层8之间，用于使电场层2和减反层8之间绝缘。

其中，也就是说上钝化层9用于使电场层2和减反层8之间互不影响，从而保证电场层2和减反层8各自的性能，进而保证太阳能电池的性能。

具体的，上钝化层9可采用氧化硅，氮化硅等材料形成，优选的由二氧化硅材料形成，其厚度为10-100nm。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。