一种新型晶体硅太阳能电池及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型晶体硅太阳能电池及其制备方法，包括衬底、多晶硅薄膜，衬底与多晶硅薄膜之间设有钝化层，钝化层表面设有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜与多晶硅薄膜之间设有上电极；上电极与多晶硅薄膜之间设有P型硅基体层，多晶硅薄膜上设有P?n结，衬底设置在背面AI电极上；所述背面AI电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，所述正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面AI电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层的厚度为30—100纳米。所述新型晶体硅太阳能电池制备方法简单，便于操作。
【专利说明】
一种新型晶体硅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工程领域，具体涉及一种新型晶体硅太阳能电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002]太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源。太阳能发电是世界各国重点扶持的新能源产业，近几年来世界光伏发电产业均以30%的速度高速增长。2015年全球太阳能电池产能达到15GW，其中晶体硅太阳能电池超过1GW，占整个市场的四分之三以上。目前晶体硅太阳能电池的光电转换效率平均为20%左右，光伏发电成本为1.5—2.2元/度，相对于民用电几个，其成本依然过高，难以并网发电。
[0003]由于现有晶体硅太阳能电池的工艺相对简单，电池背面的硅片表面没有钝化，有大量缺陷态存在，电池的光电转换效率降低，影响太阳能电池的性能。
[0004]基于此，研究开发设计一种新型晶体硅太阳能电池及其制备方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种新型晶体硅太阳能电池及其制备方法，以解决现有技术中太阳能电池的电池光电转换率低等技术问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
一种新型晶体硅太阳能电池，包括衬底、多晶硅薄膜，衬底与多晶硅薄膜之间设有钝化层，钝化层表面设有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜与多晶硅薄膜之间设有上电极;上电极与多晶硅薄膜之间设有P型硅基体层，多晶硅薄膜上设有P-n结，衬底设置在背面Al电极上；
所述背面Al电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，所述正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层均为ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面Al电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层的厚度为30—100纳米。
[0007]在P型硅基体层与多晶硅薄膜之间设有正面ZnO基薄膜层，正面ZnO基薄膜层为透明导电薄膜，可同时作为太阳能电池的前电极，减反射层和钝化层，
则整个电池的正面作为有效受光面，实现光线的最大利用率，提高光生载离子的收集效率，大幅提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。
[0008]所述背面Al电极与衬底之间设有背面ZnO基薄膜层，背面ZnO基薄膜层，可作为钝化层，能够消除电池背面的硅表面态或体缺陷态，钝化效果好，工艺简单，可大幅降低-空穴复合率，增加电池的光电转换效率；同时，背面ZnO基薄膜层，电池背面具有清晰的界面，可提尚光的内部反射率，形成一.次吸收，可进一步提尚晶体娃太阳能电池的转换效率。
[0009 ]优选，所述多晶硅薄膜为N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜的厚度为5—20微米。
[0010]优选，所述氧化硅薄膜的厚度为2—20nm，折射率为2.1—2.4。
[0011]优选，所述钝化层为透明导电的氧化物薄层，钝化层的厚度为55—65nm。
[0012]优选，所述衬底上设有增加透光率的绒毛层。
[0013]优选，所述衬底为非晶硅的玻璃层。
[0014]—种权利要求所述的新型晶体硅太阳能电池的制备方法，所述晶体硅太阳能电池采用厚度为345—365um的硅片通过PECVD方法制备而得。
[0015]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
(I)本发明通过设置钝化层，在钝化层上设置氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以释放在高电势下氮化硅薄膜中储存的正电荷，从而具有抗高电势下衰减的作用，并且提高太阳能电池的光电转换效率。
[0016](2)本发明在钝化层的基础上，进一步采用正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层，两者可以为相同的薄膜，也可采用同一种薄膜沉积方法双面同时镀制而成，技术成熟，工艺简单，成本低。
[0017](3)与现有多晶硅太阳能电池相比，本发明所述的晶体硅太阳能电池工艺简单，光电转换效率显著增加，电池性能和稳定性增加，使用周期长。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称:
1-背面Al电极，2-衬底，3-钝化层，4-氧化硅薄膜，5-上电极，6-多晶硅薄膜，7-背面ZnO基薄膜层，8-P型硅基体层，9-正面ZnO基薄膜层。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0020]实施例1:
如图1所示，本实施例一种新型晶体硅太阳能电池，包括衬底2、多晶硅薄膜6，衬底2与多晶硅薄膜6之间设有钝化层3，钝化层3表面设有氧化硅薄膜4，氧化硅薄膜4与多晶硅薄膜6之间设有上电极5;上电极5与多晶硅薄膜6之间设有P型硅基体层8，多晶硅薄膜6上设有P-n结，衬底2设置在背面Al电极I上；
所述背面Al电极I与衬底2之间设有背面ZnO基薄膜层7，P型硅基体层8与多晶硅薄膜6之间设有正面ZnO基薄膜层9，所述正面ZnO基薄膜层9、背面ZnO基薄膜层7均为Zn0、ZnMg0或ZnCaO薄膜，所述背面Al电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层7的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层9的厚度为30—100纳米。
[0021 ]其中，所述多晶硅薄膜6为N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜6的厚度为5—20微米。
[0022]其中，所述氧化硅薄膜4的厚度为2—20nm，折射率为2.1—2.4。
[0023]其中，所述钝化层3为透明导电的氧化物薄层，钝化层3的厚度为55—65nm。
[0024]其中，所述衬底2上设有增加透光率的绒毛层。
[0025]其中，所述衬底2为非晶硅的玻璃层。
[0026]本实施例中通过设置钝化层，在钝化层上设置氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以释放在高电势下氮化硅薄膜中储存的正电荷，从而具有抗高电势下衰减的作用，并且提高太阳能电池的光电转换效率。
[0027]—种新型晶体硅太阳能电池的制备方法，所述晶体硅太阳能电池采用厚度为345—365um的硅片通过PECVD方法制备而得。
[0028]本实施例在钝化层的基础上，进一步采用正面ZnO基薄膜层、背面ZnO基薄膜层，两者可以为相同的薄膜，也可采用同一种薄膜沉积方法双面同时镀制而成，技术成熟，工艺简单，成本低。
[0029]本实施例中所述晶体硅太阳能电池，与现有多晶硅太阳能电池相比，本实施例所述的晶体硅太阳能电池工艺简单，光电转换效率显著增加，电池性能和稳定性增加，使用周期长。
[0030]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于，包括衬底(2)、多晶硅薄膜(6)，衬底(2)与多晶硅薄膜(6)之间设有钝化层(3)，钝化层(3)表面设有氧化硅薄膜(4)，氧化硅薄膜(4)与多晶硅薄膜(6)之间设有上电极(5);上电极(5)与多晶硅薄膜(6)之间设有P型硅基体层(8)，多晶硅薄膜(6)上设有P-n结，衬底(2)设置在背面Al电极(I)上； 所述背面Al电极(I)与衬底(2)之间设有背面ZnO基薄膜层(7)，P型硅基体层(8)与多晶硅薄膜(6)之间设有正面ZnO基薄膜层(9)，所述正面ZnO基薄膜层(9)、背面ZnO基薄膜层(7)均为Zn0、ZnMg0或ZnCaO薄膜，所述背面Al电极为线状电极，所述背面ZnO基薄膜层(7)的厚度为45—100纳米，所述正面ZnO基薄膜层(9)的厚度为30—100纳米。2.根据权利要求1所述的一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述多晶硅薄膜(6)为N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜(6)的厚度为5—20微米。3.根据权利要求2所述的一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述氧化硅薄膜(4)的厚度为2—20nm，折射率为2.I —2.4。4.根据权利要求3所述的一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述钝化层(3)为透明导电的氧化物薄层，钝化层(3 )的厚度为55—65nm。5.根据权利要求4所述的一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述衬底(2)上设有增加透光率的绒毛层。6.根据权利要求5所述的一种新型晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述衬底(2)为非晶硅的玻璃层。7.—种如权利要求1至6任意一项所述的新型晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述晶体硅太阳能电池采用厚度为345—365um的硅片通过PECVD方法制备而得。
【文档编号】H01L31/068GK106057952SQ201610696136
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】张 杰
【申请人】四川英发太阳能科技有限公司