异质结太阳能电池的制作方法

文档序号:35992335发布日期:2023-11-16 01:57阅读:39来源:国知局
异质结太阳能电池的制作方法

本技术涉及太阳能电池,特别是涉及一种异质结太阳能电池。


背景技术:

1、随着太阳能电池技术的发展,高效电池的开发越来越受到重视。其中,异质结(heterojunction with intrinsic thinfilm,hjt或hit)电池,是第三代电池片,全称为晶体硅异质结(silicon hetero-junction,shj)太阳能电池,是一种采用hit结构的硅太阳能电池。

2、硅基异质结太阳能电池具有工艺流程简单、转化效率高、温度系数低、无光致衰减(lid)、无电致衰减(pid)、制备工艺温度低等优势,且双面太阳能电池适合薄片化,具有弱光响应好的优点,为目前太阳能电池的研究热点。

3、硅基异质结太阳能电池是利用本征非晶硅层对硅片表面进行钝化,降低硅片表面的复合效率,尤其是非晶硅主要起到钝化和形成pn结的作用,对于shj电池的光电转换效率起到决定性作用。因此,如何提供一种性能优异的非晶硅薄膜是获得高效shj电池的关键技术。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种异质结太阳能电池,可以提高太阳能电池的光电转换效率。

2、本技术提供一种异质结太阳能电池,包括:晶硅基底层,以及依次层叠设置于所述晶硅基底层上表面的第一本征非晶硅层、第一掺杂层和第一tco层;

3、其中,所述第一本征非晶硅层中包含有第一掺杂元素,所述第一掺杂层中包含有第二掺杂元素,所述第一tco层中包含有in、sn和zn元素中的至少一种,所述第一掺杂元素包括:h、c、o、n、p元素中的一种或多种,所述第二掺杂元素包括:h、c、o、n、p、in、sn和zn元素中的一种或多种;

4、所述第一本征非晶硅层包括多个第一本征非晶硅子层,沿逐渐远离晶硅基底层的方向,多个所述第一本征非晶硅子层所包含的第一掺杂元素中,h元素的含量逐渐降低,c、o和n元素的含量先升高后降低,p元素的含量逐渐升高;

5、所述第一掺杂层包括多个第一掺杂子层,沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向,多个所述第一掺杂子层所包含的第二掺杂元素中,c、o和n元素的含量先升高后降低,除c、o和n元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。

6、可选地,所述第一tco层的材料包括:in2o3,所述第二掺杂元素包括:h、c、o、n、p和in元素中的一种或多种;

7、或者,

8、所述第一tco层的材料包括:sno,所述第二掺杂元素包括:h、c、o、n、p和sn元素中的一种或多种;

9、或者,

10、所述第一tco层的材料包括:zno,所述第二掺杂元素包括:h、c、o、n、p和zn元素中的一种或多种。

11、可选地,在所述第一tco层的材料包括:in2o3时,所述in元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%;

12、在所述第一tco层的材料包括:sno时,所述sn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%;

13、在所述第一tco层的材料包括:zno时,所述zn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%。

14、可选地,在所述第一tco层的材料包括:in2o3时,所述第一tco层还包括:掺杂在所述in2o3中的掺杂材料a,所述掺杂材料a包括:氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种;

15、在所述第一tco层的材料包括:sno时,所述第一tco层还包括:掺杂在所述sno中的掺杂材料b,所述掺杂材料b包括:氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种;

16、在所述第一tco层的材料包括:zno时,所述第一tco层还包括:掺杂在所述zno中的掺杂材料c,所述掺杂材料c包括:氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。

17、可选地,所述掺杂材料a在所述in2o3中的掺杂比例、所述掺杂材料b在所述sno中的掺杂比例,以及所述掺杂材料c在所述zno中的掺杂比例均为0.1%~10%。

18、可选地,所述异质结太阳能电池还包括:依次层叠设置于所述晶硅基底层下表面的第二本征非晶硅层、第二掺杂层和第二tco层;

19、其中,所述第二本征非晶硅层中包含有第三掺杂元素,所述第二掺杂层中包含有第四掺杂元素,所述第二tco层中包含有in、sn和zn元素中的至少一种,所述第三掺杂元素包括:h、c、o、n、b元素中的一种或多种,所述第四掺杂元素包括:h、c、o、n、b、in、sn和zn元素中的一种或多种;

20、所述第二本征非晶硅层包括多个第二本征非晶硅子层,沿逐渐远离晶硅基底层的方向,多个所述第二本征非晶硅子层所包含的第三掺杂元素中,h元素的含量逐渐降低,c、o和n元素的含量先升高后降低,p元素的含量逐渐升高。

21、所述第二掺杂层包括多个第二掺杂子层,沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向,多个所述第二掺杂子层所包含的第四掺杂元素中,c、o和n元素的含量先升高后降低,除c、o和n元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。

22、可选地,所述第二tco层的材料包括:in2o3,所述第四掺杂元素包括:h、c、o、n、b和in元素中的一种或多种;

23、或者,

24、所述第二tco层的材料包括:sno,所述第四掺杂元素包括:h、c、o、n、b和sn元素中的一种或多种;

25、或者,

26、所述第二tco层的材料包括:zno,所述第四掺杂元素包括:h、c、o、n、b和zn元素中的一种或多种。

27、可选地,在所述第二tco层的材料包括:in2o3时,所述in元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%;

28、在所述第二tco层的材料包括:sno时,所述sn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%;

29、在所述第二tco层的材料包括:zno时,所述zn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5%。

30、可选地,在所述第二tco层的材料包括:in2o3时,所述第二tco层还包括:掺杂在所述in2o3中的掺杂材料d,所述掺杂材料d包括:氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种;

31、在所述第二tco层的材料包括:sno时,所述第二tco层还包括:掺杂在所述sno中的掺杂材料e,所述掺杂材料e包括:氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种;

32、在所述第二tco层的材料包括:zno时,所述第二tco层还包括:掺杂在所述zno中的掺杂材料f,所述掺杂材料f包括:氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。

33、可选地,所述掺杂材料d在所述in2o3中的掺杂比例、所述掺杂材料e在所述sno中的掺杂比例,以及所述掺杂材料f在所述zno中的掺杂比例均为0.1%~10%。

34、上述的异质结太阳能电池的有益效果如下:

35、通过对tco层的材料,以及p型掺杂层、n型掺杂层和本征非晶硅层的材料和各膜层中的掺杂元素的掺杂浓度等进行合理设置,可以有效提高shj电池中各膜层的电学、光学和界面钝化性能等相关功能参数,从而可以最大程度上提高太阳能电池的光电转换效率。

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