异质结太阳能电池及其制作方法与流程

本发明涉及太阳能电池，具体涉及一种异质结太阳能电池及其制作方法。

背景技术：

1、异质结(heterojunction with intrinsic thin layer，简称hjt)太阳能电池目前越来越受到业内关注，异质结电池结构通常是以硅基体为中心，在硅基体两侧的掺杂非晶硅与硅基体之间沉积一层本征非晶硅薄膜，采取该工艺措施后，改善了pn结的性能，使异质结太阳能电池的转换效率提高。

2、如何提升异质结太阳能电池的电池性能是一个技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种异质结太阳能电池及其制作方法，以解决相关技术中异质结太阳能电池的电池性能差的技术问题。

2、本发明实施例提供一种异质结太阳能电池，其包括：

3、异质结单元；

4、位于异质结单元正面的透明导电层和栅线电极；

5、位于异质结单元背面的氧化铝层，包含交替排布的第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜，第一子氧化铝膜与第二子氧化铝膜之间具有厚度差；

6、金属电极层，位于氧化铝层背向异质结单元的一侧，覆盖第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜。

7、在一些实施例中，第一子氧化铝膜比第二子氧化铝膜厚，第一子氧化铝膜的厚度范围为2.5-4nm。

8、在一些实施例中，第二子氧化铝膜比第一子氧化铝膜薄，第二子氧化铝膜的厚度为0.8-1.5nm。

9、在一些实施例中，第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜之间的厚度差是通过对氧化铝层进行图形化减薄处理得到的。

10、在一些实施例中，异质结单元包括：

11、基底；

12、位于基底正面并依次排布的第一本征非晶硅层和第一掺杂层；

13、位于基底背面并依次排布的第二本征非晶硅层和第二掺杂层，第一掺杂层和基底的掺杂类型相同，第一掺杂层和第二掺杂层的掺杂类型相反。

14、在一些实施例中，第一掺杂层包括：第一掺杂微晶硅层和第一掺杂微晶碳氧化硅层，第一掺杂微晶硅层位于第一掺杂微晶碳氧化硅层背向基底的一侧；

15、第二掺杂层包括：第二掺杂微晶硅层和第二掺杂微晶碳氧化硅层，第二掺杂微晶硅层位于第二掺杂微晶碳氧化硅层背向基底的一侧。

16、在一些实施例中，第一掺杂微晶硅层的掺杂浓度大于第一掺杂微晶碳氧化硅层的掺杂浓度；第二掺杂微晶硅层的掺杂浓度大于第二掺杂微晶碳氧化硅层的掺杂浓度。

17、在一些实施例中，第一掺杂微晶硅层的晶化率大于第一掺杂微晶碳氧化硅层的晶化率；第二掺杂微晶硅层的晶化率大于第二掺杂微晶碳氧化硅层的晶化率。

18、本公开实施例还提供一种异质结太阳能电池的制作方法，其包括：

19、制备异质结单元；

20、在异质结单元的正面依次制作透明导电层和栅线电极；

21、在异质结单元的背面依次制作氧化铝层和金属电极层，氧化铝层包含交替排布的第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜，第一子氧化铝膜与第二子氧化铝膜之间具有厚度差，金属电极层覆盖第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜。

22、在一些实施例中，在异质结单元的背面依次制作氧化铝层，包括：

23、在异质结单元的背面形成氧化铝材料；

24、对氧化铝材料进行图形化的减薄处理，得到具有厚度差的第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜。

25、在一些实施例中，第一子氧化铝膜比第二子氧化铝膜厚，第一子氧化铝膜的厚度范围为2.5-4nm。

26、在一些实施例中，第二子氧化铝膜比第一子氧化铝膜薄，第二子氧化铝膜的厚度为0.8-1.5nm。

27、本发明所提供的异质结太阳能电池及其制作方法具有如下优点：

28、异质结太阳能电池包括：异质结单元；位于异质结单元正面的透明导电层和栅线电极；位于异质结单元背面的氧化铝层，包含交替排布的第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜，第一子氧化铝膜与第二子氧化铝膜之间具有厚度差；金属电极层，位于氧化铝层背向异质结单元的一侧，覆盖第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜。

29、在该实施例中，氧化铝层相较于相关技术的透明导电氧化物材料，起到双重钝化作用，其一自带的高密度正电荷形成场钝化，其二氧化铝层内部带有氢，对界面悬挂键也能起到有效的化学钝化。同时，在第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜中，较厚的子氧化铝膜用作金属阻挡层，避免过量金属电极层中的金属元素进入异质结单元内部而形成缺陷，导致额外的效率损失，同时较薄的子氧化铝膜可以出现纳米尺度效应而出现量子隧穿，这样载流子可以越过势垒而形成电流传输。因此，这能从整体上提升异质结太阳能电池的电池性能。而且，使用氧化铝层替代透明导电氧化物材料，还能够降低生产成本。

技术特征：

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一子氧化铝膜比所述第二子氧化铝膜厚，所述第一子氧化铝膜的厚度范围为2.5-4nm。

3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第二子氧化铝膜比所述第一子氧化铝膜薄，所述第二子氧化铝膜的厚度为0.8-1.5nm。

4.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜之间的厚度差是通过对所述氧化铝层进行图形化减薄处理得到的。

5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述异质结单元包括：

6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层包括：第一掺杂微晶硅层和第一掺杂微晶碳氧化硅层，所述第一掺杂微晶硅层位于所述第一掺杂微晶碳氧化硅层背向所述基底的一侧；

7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂微晶硅层的掺杂浓度大于所述第一掺杂微晶碳氧化硅层的掺杂浓度；所述第二掺杂微晶硅层的掺杂浓度大于所述第二掺杂微晶碳氧化硅层的掺杂浓度。

8.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂微晶硅层的晶化率大于所述第一掺杂微晶碳氧化硅层的晶化率；所述第二掺杂微晶硅层的晶化率大于所述第二掺杂微晶碳氧化硅层的晶化率。

9.一种异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述异质结单元的背面依次制作氧化铝层，包括：

11.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一子氧化铝膜比所述第二子氧化铝膜厚，所述第一子氧化铝膜的厚度范围为2.5-4nm。

12.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第二子氧化铝膜比所述第一子氧化铝膜薄，所述第二子氧化铝膜的厚度为0.8-1.5nm。

技术总结
本发明提供了异质结太阳能电池及其制作方法，异质结太阳能电池包括：异质结单元；位于异质结单元正面的透明导电层和栅线电极；位于异质结单元背面的氧化铝层，包含交替排布的第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜，第一子氧化铝膜与第二子氧化铝膜之间具有厚度差；金属电极层，位于氧化铝层背向异质结单元的一侧，覆盖第一子氧化铝膜和第二子氧化铝膜。氧化铝层相较于相关技术的透明导电氧化物材料，起到双重钝化作用。同时，较厚的子氧化铝膜用作金属阻挡层，较薄的子氧化铝膜可以出现纳米尺度效应而出现量子隧穿，这样载流子可以越过势垒而形成电流传输。因此，这能从整体上提升异质结太阳能电池的电池性能。

技术研发人员：高纪凡,孟子博,李宏伟,霍亭亭,侯承利,杨广涛,陈达明
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22