一种异质结太阳能电池的制作方法

本发明属于太阳能电池，其涉及一种异质结太阳能电池。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，太阳能电池已广泛应用于人们的日常生活以及工业中。近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。

2、硅基异质结太阳能电池是其中一种高效的电池技术，其综合了单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势，有转换效率更高、高温特性好等特点，因此具有很大的市场潜力。

3、目前硅基异质结太阳能电池正背面的钝化层及掺杂层采用板式等离子体增强化学气相沉积（pecvd）设备沉积，沉积温度一般小于220℃，为减少掺杂元素的交叉污染，目前硅片一般采用背面本征非晶硅层、正面本征非晶硅层及n型掺杂非晶硅层、背面p型掺杂非晶硅层的顺序依序沉积，需要使用到3套板式pecvd镀膜设备，且中间需要进出真空腔室3次，其高昂设备成本，严重阻碍了异质结太阳能电池的发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种异质结太阳能电池，改善载流子在电池背面传输引起的电学功率损失得到改善，能够提高电池效率。

2、本发明的目的通过如下技术方案实现：

3、一种异质结太阳能电池，它包括由向光面至背光面依次叠设的第一电极、第一导电膜层、n型半导体膜层、本征膜层、半导体基板、隧穿氧化层、p型掺碳半导体膜层、高浓度p型掺杂半导体膜层、第二导电膜层以及第二电极；所述第一导电膜层全面覆盖n型半导体膜层，第一电极通过第一导电膜层与n型半导体膜层进行电连接；所述第二导电膜层全面覆盖高浓度p型掺杂半导体膜层，第二电极通过第二导电膜层与高浓度p型掺杂半导体膜层进行电连接。

4、较之现有技术而言，本发明的优点在于：

5、（1）电池背面采用隧穿氧化层及p型半导体叠层（即p型掺碳半导体膜层、高浓度p型掺杂半导体膜层）替代本征非晶硅层及p型掺杂非晶层，p型半导体叠层的载流子迁移率显著优于p型掺杂非晶层，因此可以大幅改善载流子在电池背面传输引起的电学功率损失，从而提高电池效率。

6、(2)采用p型多晶硅叠层（即p型掺碳多晶硅层、高浓度p型掺杂多晶硅层），p型掺碳多晶硅层，提高能带光隙，有利于减少红外光的吸收，增加短路电流；而高浓度p型掺杂多晶硅层，提高掺杂浓度，增强导电能力，有利于提高载流子传输，进而提高填充因子和电池转换效率。

7、（3）电池背面采用隧穿氧化层及p型半导体叠层替代本征非晶硅层及p型掺杂非晶层，减少了两套板式pecvd设备，从而大幅降低了设备投资成本。

技术特征：

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于：它包括由向光面至背光面依次叠设的第一电极、第一导电膜层、n型半导体膜层、本征膜层、半导体基板、隧穿氧化层、p型掺碳半导体膜层、高浓度p型掺杂半导体膜层、第二导电膜层以及第二电极；所述第一导电膜层全面覆盖n型半导体膜层，第一电极通过第一导电膜层与n型半导体膜层进行电连接；所述第二导电膜层全面覆盖高浓度p型掺杂半导体膜层，第二电极通过第二导电膜层与高浓度p型掺杂半导体膜层进行电连接。

2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述半导体基板为单晶硅片，所述半导体基板向光面设有金字塔绒面，所述金字塔绒面的大小为1-10um。

3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述本征膜层为本征非晶硅层，厚度为3-12nm；所述n型半导体膜层的厚度为9-20nm。

4.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述p型掺碳半导体膜层为p型掺碳多晶硅层，所述高浓度p型掺杂半导体膜层为高浓度p型掺杂多晶硅层。

5.根据权利要求4所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述隧穿氧化层的厚度为1-3nm；所述p型掺碳多晶硅层和高浓度p型掺杂多晶硅层的总厚度为100-250nm、方阻为30-150ω/□。

6.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一导电膜层和/或第二导电膜层为透明导电膜层或透明导电膜层与金属膜层的复合叠层。

7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一导电膜层的厚度为50-70nm；所述第二导电膜层的厚度为30-150nm。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述n型半导体膜层为n型微晶叠层；所述n型微晶叠层包含一层以上的含氧型微晶层和一层以上的非含氧型微晶层。

9.根据权利要求8所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述n型微晶叠层包括由向光面至背光面依次叠设的非含氧型微晶层、含氧型微晶层以及非含氧型孵育层。

10.根据权利要求8所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述n型微晶叠层的各个膜层为逐阶段提高n型掺杂气体与硅烷的比值进行沉积形成。

11.根据权利要求8所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一导电膜层的折射率为1.75-1.9，所述n型半导体膜层的折射率为2.5-2.9。

技术总结
本发明属于太阳能电池技术领域，其涉及一种异质结太阳能电池，它包括由向光面至背光面依次叠设的第一电极、第一导电膜层、N型半导体膜层、本征膜层、半导体基板、隧穿氧化层、P型掺碳半导体膜层、高浓度P型掺杂半导体膜层、第二导电膜层以及第二电极；所述第一导电膜层全面覆盖N型半导体膜层，第一电极通过第一导电膜层与N型半导体膜层进行电连接；所述第二导电膜层全面覆盖高浓度P型掺杂半导体膜层，第二电极通过第二导电膜层与高浓度P型掺杂半导体膜层进行电连接。本发明的目的在于提供一种异质结太阳能电池，改善载流子在电池背面传输引起的电学功率损失得到改善，能够提高电池效率。

技术研发人员：林朝晖,林楷睿
受保护的技术使用者：福建金石能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17