一种异质结太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种异质结太阳能电池及其制备方法，所示异质结太阳能电池包括：电池本体；所述电池本体包括n型硅片；所述n型硅片的受光面依次设置有第一本征非晶硅层、p型掺杂非晶硅层；所述p型掺杂非晶硅层的外侧设置有受光面p‑TCF层。本发明专利技术提供的异质结太阳能电池，通过以受光面p‑TCF层2替代传统的n型TCO薄膜，提高受光面一侧的透明导电薄膜与p型掺杂非晶硅层13的功函数匹配度，进而提高异质结太阳能电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体而言，涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
异质结太阳能电池是一种基于光伏效应将太阳光辐射直接转换为电能的新型发电技术；现有的异质结太阳能电池，通常是以n型单晶硅片为衬底，在n型单晶硅片的正面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、p型非晶薄膜(p-a-Si:H)，从而形成p-n异质结；在n型单晶硅片的背面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、n型非晶硅薄膜(n-a-Si:H)形成背表面场；在掺杂a-Si:H薄膜的两侧，再分别沉积透明导电氧化物薄膜(TCO)，最后通过丝网印刷技术在两侧的顶层形成金属集电极；由于异质结太阳能电池具有制备工艺温度低、高开压高效率、温度系数低且衰减低、结构对称可双面发电等特点，近年来备受关注，已经成为太阳能电池的主要发展方向之一。其中TCO薄膜在异质结太阳能电池中，除了满足导电性的要求外，还用做减反层，使尽可能多的光透光TCO进入发射极与基区；目前，异质结太阳能电池中通常以锡掺杂氧化铟(ITO)作为TCO薄膜；ITO具有体心立方铁锰矿结构，是一种重掺杂、高简并的n型半导体材料；该ITO的功函数较低，导致将该ITO用于n型单晶硅片的正面时，存在与p型非晶薄膜的功函数不匹配的问题，使得内建电势差减小，导致异质结太阳能电池的性能下降。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是目前异质结太阳能电池中因TCO薄膜与p型非晶薄膜的功函数不匹配，导致异质结太阳能电池的性能下降。为解决上述问题，本专利技术提供一种异质结太阳能电池，包括：电池本体；所述电池本体包括n型硅片；所述n型硅片的受光面依次设置有第一本征非晶硅层、p型掺杂非晶硅层；所述p型掺杂非晶硅层的外侧设置有受光面p-TCF层。可选地，所述受光面p-TCF层的材料选自黄铜矿结构衍生物Cu-III-X2、黄铜矿结构金属掺杂衍生物Cu-III1-y-My-X2中的至少一种；其中，III＝Al、Ga、In；X＝S、Se、Te；M＝Mg、Zn、Mn、Co、Ti、V、Cr、Fe和Ni；0＜y＜1。可选地，所述受光面p-TCF层的材料为CuAl0.90Zn0.10S2。可选地，所述受光面p-TCF层的材料为CuAl0.94Mg0.06S2。可选地，所述受光面p-TCF层的厚度范围为40nm～110nm。可选地，所述n型硅片的背光面依次设置有第二本征非晶硅层、n型掺杂非晶硅层；所述n型掺杂非晶硅层的外侧设置有背光面TCO层。可选地，所述受光面p-TCF层的外侧以及所述背光面TCO层的外侧均设置有金属栅线电极。本专利技术的另一目的在于提供一种如上所述的异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：S1：制备电池本体；S11：准备n型硅片；S12：采用PECVD工艺或HWCVD工艺，利用纯硅烷作为前驱物在所述n型硅片的受光面上沉积第一本征非晶硅层；S13：采用PECVD工艺或HWCVD工艺，在所述第一本征非晶硅层上制备p型掺杂非晶硅层；S2：采用磁控溅射工艺，根据受光面p-TCF层中包含元素的占比，在所述p型掺杂非晶硅层的外侧沉积预制层；S3：对所述预制层退火，得到所述受光面p-TCF层。可选地，步骤S2中，靶与基底距离范围为0.2m～0.5m，本底真空为5×10-4Pa以下，工作气体为氩气，工作压强为0.5Pa～2Pa，溅射功率为100W～500W，样品台自转速度为2°/s～8°/s。可选地，步骤S3中，包括在硫与氩气氛围中退火，所述退火温度200℃～700℃，所述退火时间300s～3600s。与现有技术相比，本专利技术提供的异质结太阳能电池具有如下优势：本专利技术提供的异质结太阳能电池，通过以受光面p-TCF层2替代传统的n型TCO薄膜，提高受光面一侧的透明导电薄膜与p型掺杂非晶硅层13的功函数匹配度，进而提高异质结太阳能电池的性能。附图说明图1为本专利技术所述的异质结太阳能电池的结构简图。附图标记说明：1-电池本体；11-n型硅片；12-第一本征非晶硅层；13-p型掺杂非晶硅层；14-第二本征非晶硅层；15-n型掺杂非晶硅层；2-受光面p-TCF层；3-背光面TCO层；4-金属栅线电极。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。为解决目前异质结太阳能电池中因TCO薄膜与p型非晶薄膜的功函数不匹配，导致异质结太阳能电池的性能下降的问题，参见图1所示，本专利技术提供一种异质结太阳能电池，该异质结太阳能电池包括电池本体1；本申请中的电池本体1是指异质结太阳能电池中，位于两侧的透明导电氧化物薄膜之间的结构；该电池本体1中的结构可选用现有技术中已有的任意结构；具体的，本申请中的电池本体1包括n型硅片11，即以n型硅片11作为衬底；n型硅片11的受光面依次设置有第一本征非晶硅层12、p型掺杂非晶硅层13；对称地，n型硅片11的背光面依次设置有第二本征非晶硅层14、n型掺杂非晶硅层15；本申请优选第二本征非晶硅层14与第一本征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：/n电池本体(1)；/n所述电池本体(1)包括n型硅片(11)；/n所述n型硅片(11)的受光面依次设置有第一本征非晶硅层(12)、p型掺杂非晶硅层(13)；/n所述p型掺杂非晶硅层(13)的外侧设置有受光面p-TCF层(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
电池本体(1)；
所述电池本体(1)包括n型硅片(11)；
所述n型硅片(11)的受光面依次设置有第一本征非晶硅层(12)、p型掺杂非晶硅层(13)；
所述p型掺杂非晶硅层(13)的外侧设置有受光面p-TCF层(2)。


2.如权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述受光面p-TCF层(2)的材料选自黄铜矿结构衍生物Cu-III-X2、黄铜矿结构金属掺杂衍生物Cu-III1-y-My-X2中的至少一种；
其中，III＝Al、Ga、In；X＝S、Se、Te；M＝Mg、Zn、Mn、Co、Ti、V、Cr、Fe和Ni；0＜y＜1。


3.如权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述受光面p-TCF层(2)的材料为CuAl0.90Zn0.10S2。


4.如权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述受光面p-TCF层(2)的材料为CuAl0.94Mg0.06S2。


5.如权利要求1～4任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述受光面p-TCF层(2)的厚度范围为40nm～110nm。


6.如权利要求5所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述n型硅片(11)的背光面依次设置有第二本征非晶硅层(14)、n型掺杂非晶硅层(15)；
所述n型掺杂非晶硅层(15)的外侧设置有背...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜长，刘银生，张双玉，乐雄英，陆祥，陈如龙，陶龙忠，杨灼坚，
申请(专利权)人：江苏润阳悦达光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32