异质结太阳能电池及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种异质结太阳能电池及其制作方法，其中所涉及异质结太阳能电池的单晶硅衬底侧面上具有非晶层，基于本发明专利技术所提供异质结太阳能电池的具体结构，可以避免第一透明导电膜层、第二透明导电膜层与单晶硅衬底之间形成直接接触导致漏电，降低单晶硅衬底边缘受损风险，而单晶硅衬底由于侧面依次覆盖有第一本征侧边部与第二本征侧边部，还能有效提高单晶硅衬底侧面的钝化效果。晶硅衬底侧面的钝化效果。晶硅衬底侧面的钝化效果。

【技术实现步骤摘要】
异质结太阳能电池及其制作方法


[0001]本专利技术涉及光伏制造领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池及其制作方法。

技术介绍

[0002]异质结太阳能电池是目前一种较为高效的晶硅太阳能电池，其结合了晶体硅电池和硅基薄膜电池的特征，具有制造流程短、工艺温度低、转换效率高和发电量多等优点。图1所示为现有技术所涉及异质结太阳能电池的结构示意图，其自上至下依次包括第一集电极51＇、第一透明导电膜层41＇、第一掺杂非晶层31＇、第一本征非晶层21＇、单晶硅衬底10＇、第二本征非晶层22＇、第二掺杂非晶层32＇、第二透明导电膜层42＇、第二集电极52＇。
[0003]在现有技术异质结太阳能电池具体制作过程中，通常先通过PECVD工艺完成单晶硅衬底10＇两表面第一本征非晶层21＇、第二本征非晶层22＇、第一掺杂非晶层31＇、第二掺杂非晶层32＇共四层非晶层的制作；继而PVD工艺进行第一透明导电膜层41＇与第二透明导电膜层42＇的制作；最后通过丝网印刷工艺进行第一集电极51＇与第二集电极52＇的制作。
[0004]在四层非晶层的具体制作过程中，现有技术均需要通过布置金属掩模，使得第一本征非晶层21＇、第二本征非晶层22＇、第一掺杂非晶层31＇与第二掺杂非晶层32＇仅成型于单晶硅衬底10＇两个主面，即第一本征非晶层21＇、第二本征非晶层22＇、第一掺杂非晶层31＇与第二掺杂非晶层32＇均不延伸至单晶硅衬底10＇的侧面。
[0005]然现有技术所涉及的异质结太阳能电池存在以下问题：单晶硅衬底10＇侧面无非晶层遮挡，第一透明导电膜层41＇、第二透明导电膜层42＇易与单晶硅衬底10＇之间形成直接接触，存在漏电风险；单晶硅衬底10＇边缘直接暴露会增加边缘受损风险；单晶硅衬底10＇边缘区域钝化不充分。
[0006]有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种异质结太阳能电池，其具体设计方式如下。
[0008]一种异质结太阳能电池，包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底具有相背设置的第一主面与第二主面、以及连接所述第一主面与所述第二主面的侧面，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面；所述异质结太阳能电池还包括依次设置于所述第一主面一侧的第一本征非晶层、第一掺杂非晶层、第一透明导电膜层、第一集电极以及依次设置于所述第二主面一侧的第二本征非晶层、第二掺杂非晶层、第二透明导电膜层、第二集电极，所述第一本征非晶层具有朝所述第二本征非晶层方向延伸以覆盖全部所述侧面的第一本征侧边部以及覆盖所述第二主面边缘区域的第一本征背面延伸部，第二本征非晶层具有朝所述第一本征非晶层方向延伸以覆盖所述第一本征侧边部的第二本征侧边部，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层掺杂类型相反且均具有延伸至所述侧面外且相互形成连接的掺杂侧边部。
[0009]进一步，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和小于或等于位于所述背光面的两者厚度之和。
[0010]进一步，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和为6-21nm、位于所述背光面的两者厚度之和为6-30nm。
[0011]进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度小于或等于位于所述背光面的厚度。
[0012]进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度为3-6nm，位于所述背光面的厚度为3-10nm。
[0013]进一步，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面一侧的厚度小于或等于位于所述背光面一侧的厚度。
[0014]进一步，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面一侧的厚度为3-15nm，位于所述背光面一侧的厚度为3-20nm。
[0015]进一步，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的氧含量大于或等于位于所述背光面一侧的氧含量。
[0016]进一步，由所述背光面指向所述受光面的方向上，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的依次包括第一掺杂非晶硅膜以及位于所述第一掺杂非晶硅膜表面的掺杂非晶氧化硅膜、掺杂非晶碳化硅膜或掺杂非晶碳化硅/掺杂非晶氧化硅复合膜。
[0017]进一步，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的还包括位于所述掺杂非晶氧化硅膜、所述掺杂非晶碳化硅膜或所述掺杂非晶碳化硅/掺杂非晶氧化硅复合膜表面的第二掺杂非晶硅膜。
[0018]进一步，由所述受光面指向所述背光面的方向上，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述背光面的依次包括第三掺杂非晶硅膜以及位于所述第三掺杂非晶硅膜表面且掺杂浓度大于所述第三掺杂非晶硅膜的第四掺杂非晶硅膜。
[0019]进一步，所述第一掺杂非晶层的掺杂侧边部与所述第二掺杂非晶层的掺杂侧边部于所述第二本征侧边部外层叠设置。
[0020]进一步，所述第一本征侧边部与所述第二本征侧边部覆盖所述第一本征侧边部的部分厚度之和、所述第二本征侧边部覆盖所述侧面与所述第二主面相连一侧区域部分的厚度均不小于1nm。
[0021]进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括至少两层层叠设置的本征膜，每一所述本征膜由本征非晶硅、本征非晶氧化硅、本征非晶碳化硅中的一种构成。
[0022]进一步，所述第一本征非晶层和/或所述第二本征非晶层中离所述单晶硅衬底最远的一层本征膜为本征非晶氧化硅。
[0023]进一步，所述第一本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量，所述第二本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量。
[0024]进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括三层层叠设置的本征膜，于远离所述单晶硅衬底的方向上，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层的三层本征膜氢含量范围均依次为20％-40％、10％-25％、8％-20％。
[0025]进一步，所述单晶硅衬底为n型单晶硅，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面一侧的为n型掺杂非晶层，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述背光面一侧的为p型掺杂非晶层。
[0026]进一步，所述第一透明导电膜层与所述第二透明导电膜层位于所述受光面的包括附于所述n型掺杂非晶层表面的第一TCO膜以及附于所述第一TCO膜表面的第二TCO膜，所述第一TCO膜中掺杂氧化物的质量占比大于所述第二TCO膜中掺杂氧化物的质量占比。
[0027]进一步，所述第一TCO膜中掺杂氧化物的质量占比为5％-20％，所述第二TCO膜中掺杂氧化物的质量占比为0.5％-5％。
[0028]进一步，所述第一透明导电膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池，包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底具有相背设置的第一主面与第二主面、以及连接所述第一主面与所述第二主面的侧面，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面；其特征在于，所述异质结太阳能电池还包括依次设置于所述第一主面一侧的第一本征非晶层、第一掺杂非晶层、第一透明导电膜层、第一集电极以及依次设置于所述第二主面一侧的第二本征非晶层、第二掺杂非晶层、第二透明导电膜层、第二集电极，所述第一本征非晶层具有朝所述第二本征非晶层方向延伸以覆盖全部所述侧面的第一本征侧边部以及覆盖所述第二主面边缘区域的第一本征背面延伸部，第二本征非晶层具有朝所述第一本征非晶层方向延伸以覆盖所述第一本征侧边部的第二本征侧边部，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层掺杂类型相反且均具有延伸至所述侧面外且相互形成连接的掺杂侧边部。2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和小于或等于位于所述背光面的两者厚度之和。3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和为6-21nm、位于所述背光面的两者厚度之和为6-30nm。4.根据权利要求1-3任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度小于或等于位于所述背光面的厚度。5.根据权利要求4所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度为3-6nm，位于所述背光面的厚度为3-10nm。6.根据权利要求1-3任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面一侧的厚度小于或等于位于所述背光面一侧的厚度。7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面一侧的厚度为3-15nm，位于所述背光面一侧的厚度为3-20nm。8.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的氧含量大于或等于位于所述背光面一侧的氧含量。9.根据权利要求1、2、3或8所述的异质结太阳能电池，其特征在于，由所述背光面指向所述受光面的方向上，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的依次包括第一掺杂非晶硅膜以及位于所述第一掺杂非晶硅膜表面的掺杂非晶氧化硅膜、掺杂非晶碳化硅膜或掺杂非晶碳化硅/掺杂非晶氧化硅复合膜。10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的还包括位于所述掺杂非晶氧化硅膜、所述掺杂非晶碳化硅膜或所述掺杂非晶碳化硅/掺杂非晶氧化硅复合膜表面的第二掺杂非晶硅膜。11.根据权利要求1、2、3或8所述的异质结太阳能电池，其特征在于，由所述受光面指向所述背光面的方向上，所述第一掺杂非晶层与所述第二掺杂非晶层中位于所述背光面的依次包括第三掺杂非晶硅膜以及位于所述第三掺杂非晶硅膜表面且掺杂浓度大于所述第三掺杂非晶硅膜的第四掺杂非晶硅膜。
12.根据权利要求1、2、3或8所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层的掺杂侧边部与所述第二掺杂非晶层的掺杂侧边部于所述第二本征侧边部外层叠设置。13.根据权利要求1、2、3或8所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征侧边部与所述第二本征侧边部覆盖所述第一本征侧边部的部分厚度之和、所述第二本征侧边部覆盖所述侧面与所述第二主面相连一侧区域部分的厚度均不小于1nm。14.根据权利要求1、2、3或8所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括至少两层层叠设置的本征膜，每一所述本征膜由本征非晶硅、本征非晶氧化硅、本征非晶碳化硅中的一种构成。15.根据权利要求14所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层和/或所述第二本征非晶层中离所述单晶硅衬底最远的一层本征膜为本征非晶氧化硅。16.根据权利要求14所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达奇，姚铮，吴华德，吴坚，蒋方丹，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：