一种低反射率晶体硅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，尤其涉及一种低反射率晶体硅太阳能电池。
【背景技术】
[0002]晶硅太阳能电池的光电转换效率的损失有各种形式，包括:光学损失，电阻热损失和电子空穴复合损失等，其中，光学损失是阻碍太阳电池效率提高的重要障碍之一。对晶体硅而言，禁带宽度约为1.12eV，对应的本征吸收波长为1.1 μm，即波长大于1.1 μπι的光子不能被利用而损失掉。此外，波长较长的近红外或红光，由于吸收系数小，一般直到靠近电池背表面处才能被吸牧，甚至需要通过背面反射回硅片体内才能被吸收，这样产生的电子空穴在硅片内部的运输路径长，复合几率提高。再者，硅片表面的反射率的大小也直接影响达到Ρ-η的光子数量，反射率越低越有利于增加光生载流子的数量。
[0003]减小太阳电池表面的反射率主要有两种途径，一是利用减反射薄膜，二是利用陷光结构。减反射薄膜是利用光的相干性，在硅片表面镀上一层或多层薄膜，如氮化硅，氧化硅薄膜及其复合结构等。陷光结构是通过制作一些表面结构来降低表面反射率，如金字塔结构，纳米阵列结构等。目前，由于纳米绒面在降低反射率方面的效果十分显著，成为了制备高效太阳能电池的一个最重要的方法，出现了干法刻蚀和湿法刻蚀技术，但是这种技术有很多的弊端:干法刻蚀成本高，对硅片的损伤严重，碎片率高等；湿法刻蚀腐蚀液严重污染环境。因此，如何开发一种制备成本低，硅片损伤小、反射率低、转化效率高的晶硅太阳能电池成为研究者关注的重点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种硅片损伤小和转化效率高的低反射率晶体硅太阳能电池。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低反射率晶体硅太阳能电池，包括Ag背电极、A1背场、P型娃、N+层和Ag正电极，所述A1背场、P型娃和N+层依次层叠式设置，所述Ag正电极与N+层之间设有第一减反薄膜和第二减反薄膜，第一减反薄膜设有由若干个纳米孔形成的纳米陷光结构，第一减反薄膜覆盖在N+层上表面，第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面和纳米孔内表面，第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面形成复合减反薄膜，Ag正电极穿透第一减反薄膜和第二减反薄膜与N+层欧姆接触。
[0006]作为上述方案的改进，所述纳米孔均匀分布在第一减反薄膜内。
[0007]作为上述方案的改进，所述纳米孔穿透所述第一减反薄膜，第二减反薄膜与纳米孔内的N+层相接触。
[0008]作为上述方案的改进，所述第一减反薄膜为氮化硅薄膜，厚度为60-75nm，折射率为 2.05-2.10。
[0009]作为上述方案的改进，所述纳米孔的直径为50-500nm，纳米孔占电池正面面积的5-25% ο
[0010]作为上述方案的改进，所述第二减反薄膜为氮化硅薄膜，厚度为10-25nm，折射率为 2.0-2.05。
[0011]作为上述方案的改进，所述第二减反薄膜为氧化硅薄膜，厚度为10-25nm，折射率为 1.4-1.7。
[0012]作为上述方案的改进，所述复合减反薄膜的反射率为0.5-2.0%。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型将由若干个纳米孔形成的纳米陷光结构设置在第一减反膜上，避免了对晶体硅的表面损伤，减少了硅表面的载流子复合速率；同时，第一减反薄膜和第二减反薄膜形成的复合减反膜填补了纳米孔位置氮化硅的缺失，这样在降低反射率的同时保证了减反膜的钝化效果，可以大大提高电池的转换效率。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种低反射率晶体硅太阳能电池结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]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。
[0016]如图1所示，一种低反射率晶体硅太阳能电池，包括Ag背电极1、A1背场2、P型硅3、N+层4和Ag正电极5，所述A1背场2、P型硅3和N+层4依次层叠式设置，Ag正电极5与N+层4之间设有第一减反薄膜6和第二减反薄膜7，第一减反薄膜6设有由多个纳米孔61形成的纳米陷光结构，第一减反薄膜6覆盖在N+层4上表面，第二减反薄膜7覆盖在第一减反薄膜6上表面和纳米孔61内，第二减反薄膜7覆盖在第一减反薄膜6上表面形成复合减反薄膜，Ag正电极5穿透第一减反薄膜6和第二减反薄膜7与N+层4欧姆接触。
[0017]纳米孔61均匀分布在第一减反薄膜6内；纳米孔61穿透所述第一减反薄膜6，第二减反薄膜7与纳米孔61内的N+层4相接触；纳米孔61的直径为50-500nm，纳米孔61占电池正面面积的5-25%。
[0018]第一减反薄膜6为氮化硅薄膜，厚度为60-75nm，折射率为2.05-2.10。
[0019]第二减反薄膜7为氮化硅薄膜，厚度为10_25nm，折射率为2.0-2.05 ;第二减反薄膜7也可以为氧化硅薄膜，厚度为10-25nm，折射率为1.4-1.7。
[0020]复合减反薄膜的反射率为0.5-2.0%。
[0021]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型将由多个纳米孔61形成的纳米陷光结构设置在第一减反膜6上，避免了对晶体硅的表面损伤，减少了硅表面的载流子复合速率；同时，第一减反薄膜6和第二减反薄膜7形成的复合减反膜填补了纳米孔61位置氮化硅的缺失，这样在降低反射率的同时保证了减反膜的钝化效果，可以大大提高电池的转换效率。
[0022]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种低反射率晶体娃太阳能电池，包括Ag背电极、A1背场、P型娃、N+层和Ag正电极，所述A1背场、P型硅和N+层依次层叠式设置，其特征在于:所述Ag正电极与N+层之间设有第一减反薄膜和第二减反薄膜，第一减反薄膜设有由若干个纳米孔形成的纳米陷光结构，第一减反薄膜覆盖在N+层上表面，第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面和纳米孔内，第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面形成复合减反薄膜，Ag正电极穿透第一减反薄膜和第二减反薄膜与N+层欧姆接触。2.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述纳米孔均勾分布在第一减反薄膜内。3.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述纳米孔穿透所述第一减反薄膜，第二减反薄膜与纳米孔内的N+层相接触。4.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述第一减反薄膜为氮化硅薄膜，厚度为60-75nm，折射率为2.05-2.10。5.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述纳米孔的直径为50-500nm，纳米孔占电池正面面积的5_25%。6.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述第二减反薄膜为氮化硅薄膜，厚度为10-25nm，折射率为2.0-2.05。7.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述第二减反薄膜为氧化硅薄膜，厚度为10-25nm，折射率为1.4-1.7。8.如权利要求1所述的一种低反射率晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述复合减反薄膜的反射率为0.5-2.0%。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低反射率晶体硅太阳能电池，包括Ag背电极、Al背场、P型硅、N+层和Ag正电极，所述Al背场、P型硅和N+层依次层叠式设置，所述Ag正电极与N+层之间设有第一减反薄膜和第二减反薄膜，第一减反薄膜设有由若干个纳米孔形成的纳米陷光结构，第一减反薄膜覆盖在N+层上表面,第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面和纳米孔内，第二减反薄膜覆盖在第一减反薄膜上表面形成复合减反薄膜，Ag正电极穿透第一减反薄膜和第二减反薄膜与N+层欧姆接触。与现有技术相比，本实用新型具有减少了硅表面的载流子复合速率、降低反射率的同时保证了减反膜的钝化效果，可以大大提高电池的转换效率的优点。
【IPC分类】H01L31/04, H01L31/0216
【公开号】CN204991721
【申请号】CN201520622371
【发明人】石强, 秦崇德, 方结彬, 黄玉平, 何达能, 陈刚
【申请人】广东爱康太阳能科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年8月18日