一种可组装的hit太阳能电池的制作方法

文档序号:8608028阅读:480来源:国知局
一种可组装的hit太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种可组装的HIT太阳能电池。
【背景技术】
[0002]HIT异质结太阳能电池是目前产业化太阳能电池转换效率最高纪录的一种高效电池,HIT电池结构如图1所示,包括正电极、TCO透明导电薄膜、P型a-S1:H层、本征a-S1:H层、N型硅、本征a-S1:H层、N型a-S1:H层、TCO透明导电薄膜和背电极。其制备过程如下:利用PECVD在制绒后的N型硅片的正面沉积很薄的本征a-S1:H层和P型a_S1:H层,然后在硅片背面沉积薄的本征a-S1:H层和N型a-S1:H层;利用磁控溅射等技术在电池的两面沉积透明导电氧化物薄膜(TCO),用丝网印刷的方法在TCO上制备Ag电极。
[0003]HIT电池的本征a-S1:H层、P型a_S1:H层、N型a_S1:H层和TCO薄膜借助PECVD在硅片上一层层的沉积,工艺要求高,一旦发现某一层出现异常,需要将该电池进行返工处理或者报废处理。比如,在沉积P型a-S1:H层时,PECVD设备故障,沉积的a_S1:H层中P型掺杂量太高,这样形成的异质结不合格,需要将硅片上沉积的本征a-S1:H层、P型a-S1:H层腐蚀去除再重新镀膜,重新镀膜后HIT的转换效率也会大大下降。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种可组装的HIT太阳能电池,其各层结构可以任意拆开和再组合。
[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种可组装的HIT太阳能电池,依次包括正面复合电极、复合P型掺杂层、第一复合本征半导体层、N型硅、第二复合本征半导体层、复合N型掺杂层和背面复合电极,其中,
[0006]所述正面复合电极包括第一复合TCO透明导电薄膜和正面电极,所述正面电极印刷在第一复合TCO透明导电薄膜上,所述第一复合TCO透明导电薄膜包括石墨烯层和第一TCO透明导电薄膜;
[0007]所述复合P型掺杂层包括石墨烯层和P型掺杂层;
[0008]所述第一复合本征半导体层包括石墨烯层和第一本征半导体层;
[0009]所述第二复合本征半导体层包括石墨烯层和第二本征半导体层;
[0010]所述复合N型惨杂层包括石墨如层和N型惨杂层;
[0011]所述背面复合电极包括第二复合TCO透明导电薄膜和背面电极,所述背面电极印刷在第二复合TCO透明导电薄膜上,所述第二复合TCO透明导电薄膜包括石墨烯层和第二TCO透明导电薄膜。
[0012]作为上述方案的改进,所述石墨烯层为单层石墨烯,其电阻率小于10_8 Ω ΜΠΙ,透光率为 97%-99.5%。
[0013]作为上述方案的改进,所述石墨稀层为2-10层石墨稀,其电阻率小于1(Γ8 Ω *cm,透光率为90%-97%。
[0014]作为上述方案的改进,所述P型掺杂层为P型非晶硅、P型微晶硅、P型eaAs、P型CIGS 或 P 型 CdTe。
[0015]作为上述方案的改进,所述N型掺杂层为N型非晶硅、N型微晶硅、N型GaAs、N型CIGS 或 N 型 CdTe。
[0016]作为上述方案的改进,所述第一本征半导体层为本征非晶硅或微晶硅;所述第二本征半导体层为本征非晶硅或微晶硅。
[0017]作为上述方案的改进,所述第一 TCO透明导电薄膜为ZnO、ITO或FT0,厚度为50-300nm,透光率为 85%_97%。
[0018]作为上述方案的改进,所述第二 TCO透明导电薄膜为ZnO、ITO或FT0,厚度为80-300nm,透光率为 83%_97%。
[0019]作为上述方案的改进,所述正面电极、背面电极为Ag电极或Cu电极。
[0020]作为上述方案的改进,所述正面复合电极、复合P型掺杂层、第一复合本征半导体层、N型硅、第二复合本征半导体层、复合N型掺杂层和背面复合电极经过层压后形成接触,层压的压强为1.1-2.0个标准大气压。
[0021]实施本实用新型,具有如下有益效果:
[0022]本实用新型提供一种可组装的HIT太阳能电池,包括正面复合电极、复合P型掺杂层、第一复合本征半导体层、N型硅、第二复合本征半导体层、复合N型掺杂层和背面复合电极。上述各复合层均包括石墨烯层,借助石墨烯的高透光率、超薄和高柔韧性,根据需求在石墨烯层上制备出HIT太阳能电池所需的P层、本征层、N层和电极,由于这种复合的P层、本征层、N层和电极的柔韧性好,将其接覆盖在N型硅片上,经过层压就可制备出HIT电池。本实用新型HIT电池的各层结构可任意拆开和再组合,当某层结构异常可将其替换,大大提高了电池的加工速度和工艺的简易程度。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术的HIT太阳能电池的结构示意图;
[0024]图2是本实用新型可组装的HIT太阳能电池的结构示意图;
[0025]图3是图2所示正面复合电极的结构示意图;
[0026]图4是图2所示复合P型掺杂层的结构示意图;
[0027]图5是图2所示第一复合本征半导体层的结构示意图;
[0028]图6是图2所示第二复合本征半导体层的结构示意图;
[0029]图7是图2所示复合N型掺杂层的结构示意图;
[0030]图8是图2所示背面复合电极的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0032]参见图1,图1显示了现有HIT太阳能电池,包括正电极1、TC0透明导电薄膜2、P型a-S1:H层3、本征a-S1:H层4、N型硅5、本征a_S1:H层6、N型a_S1:H层7、TCO透明导电薄膜8和背电极9。
[0033]其制备过程如下:利用PECVD在制绒后的N型硅片的正面沉积很薄的本征a_S1:H层和P型a-S1:H层,然后在娃片背面沉积薄的本征a-S1:H层和N型a_S1:H层;利用磁控溅射等技术在电池的两面沉积透明导电氧化物薄膜(TCO),用丝网印刷的方法在TCO上制备Ag电极。
[0034]HIT电池的本征a-S1:H层、P型a_S1:H层、N型a_S1:H层和TCO薄膜借助PECVD在硅片上一层层的沉积,工艺要求高,一旦发现某一层出现异常,需要将该电池进行返工处理或者报废处理。比如,在沉积P型a-S1:H层时,PECVD设备故障,沉积的a_S1:H层中P型掺杂量太高,这样形成的异质结不合格,需要将硅片上沉积的本征a-S1:H层、P型a-S1:H层腐蚀去除再重新镀膜,重新镀膜后HIT的转换效率也会大大下降。
[0035]为此,本实用新型提供一种可组装的HIT太阳能电池,如图2所示,由上至下依次包括正面复合电极1、复合P型掺杂层2、第一复合本征半导体层3、N型硅4、第二复合本征半导体层5、复合N型掺杂层6和背面复合电极7。
[0036]正面复合电极1、复合P型掺杂层2、第一复合本征半导体层3、N型硅4、第二复合本征半导体层5、复合N型掺杂层6和背面复合电极7经过层压后形成良好的接触,以使各层结构相互连接,其中,层压的压强优选为1.1-2.0个标准大气压。
[0037]参见图3,所述正面复合电极I包括第一复合TCO透明导电薄膜11和正面电极12,所述正面电极12印刷在第一复合TCO透明导电薄膜11上,其中,正面电极12可以为Ag电极或Cu电极,但不限于此。
[0038]第一复合TCO透明导电薄膜11包括石墨烯层111和第一 TCO透明导电薄膜112,石墨烯层111上沉积第一 TCO透明导电薄膜112形成复合薄膜,其中,第一 TCO透明导电薄膜112可以为ZnO、ITO或FT0,厚度为50_300nm,透光率为85%_97%。
[0039]优选的,第一 TCO透明导电薄膜112的厚度为100-250nm,透光率为88_95%。更佳的,第一 TCO 透明导电薄膜 112 的厚度为 100 nm、120 nm、150 nm、180 nm、20
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