具有两种绒面结构的异质结太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，包括单晶硅片，单晶硅片的同一表面上具有两种微结构绒面，单晶硅片的上表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、n型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池正面，单晶硅片的下表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、p型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池背面，其中一种微结构绒面的位置位于栅线正下方，另一种微结构绒面的位置位于栅线正下方以外的其他区域。本实用新型专利技术在电池同一表面上的不同绒面微结构，在栅线位置得到较好表面钝化效果和较低栅线接触电阻，其他区域位置得到较好减反射效果，使得异质结太阳能电池在能够获得最佳减反射效果的同时又可以极大增强非晶硅钝化质量。非晶硅钝化质量。非晶硅钝化质量。

【技术实现步骤摘要】
具有两种绒面结构的异质结太阳能电池


[0001]本技术涉及一种异质结太阳能电池，特别是一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池。

技术介绍

[0002]非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池使用[100]取向单晶硅片，然后使用碱性溶液制绒，得到表面均匀密布微米级尺度金字塔的绒面，能获得良好的减反射效果，增加光的入射，能有效地提高电池短路电流，而后用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在该表面生长一层纳米级厚度的本征非晶硅层，以钝化该表面，随后正面、背面分别沉积n型非晶硅层、p型非晶硅层，之后正面、背面沉积透明导电膜层，在透明导电膜层上印刷栅线并烘干，得到的电池结构如附图1所示。
[0003]由于单晶硅制绒主要是利用碱溶液在硅片[100]和[111]晶面上的腐蚀速率的差异，导致其形成的金字塔结构服从严格的几何关系，金字塔塔顶、棱和金字塔底部峡谷均为棱角。由理论计算可知：金字塔越细长，即高度/底面面积的比值越大，入射光越容易被困在金字塔之间多次折反射而被电池吸收，减反射效果越好；而金字塔越细长其尖点、棱锋、谷底处的棱角越尖锐，这就导致在这些地方沉积生长的非晶硅钝化膜容易出现外延生长，这些外延生长的薄膜具有较高缺陷态密度，极大地增加了光生载流子在非晶硅/晶体硅界面处的复合概率，从而使开路电压明显下降。现有硅片表面的金字塔绒面为单一的绒面微结构，而金字塔绒面的减反射效果与非晶硅的沉积质量往往存在着矛盾，表面微结构越尖锐减反射效果越好，表面微结构越平坦非晶硅的沉积质量越佳钝化越好，这就导致现有异质结太阳能电池的表面结构难以兼顾减反射效果和钝化质量。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术的目的是提供一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，在电池同一表面的两种位置区域分别具有一种绒面微结构，满足不同位置区域的表面结构要求。
[0005]技术方案：一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，包括单晶硅片，单晶硅片的同一表面上具有两种微结构绒面，单晶硅片的上表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、n型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池正面，单晶硅片的下表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、p型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池背面，其中一种微结构绒面的位置位于栅线正下方，另一种微结构绒面的位置位于栅线正下方以外的其他区域。
[0006]进一步的，单晶硅片的同一表面上：
[0007]位于栅线正下方位置的微结构绒面为：单个金字塔的平均尺寸小于0.6μm，平均高度小于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数小于5万个；
[0008]位于栅线正下方以外的其他区域位置的微结构绒面为：单个金字塔平均尺寸大于1μm，平均高度大于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数大于15万
个。
[0009]进一步的，栅线包括主栅线、副栅线，主栅线线宽为60～100μm，副栅线线宽为10～40μm。
[0010]进一步的，电池正面的栅线数量为60～100根，电池背面的栅线数量为120～180根。
[0011]有益效果：本技术的优点是：在电池同一表面的栅线正下方位置和其他区域位置，对应地在单晶硅片上分别为不同的绒面微结构，在栅线位置得到较好的表面钝化效果和较低的栅线接触电阻，其他区域位置得到较好的减反射效果，匹配不同位置区域的表面结构要求，使得异质结太阳能电池在能够获得最佳的减反射效果的同时又可以极大的增强非晶硅钝化质量，从而获得更高效率的异质结太阳能电池。
附图说明
[0012]图1为现有异质结太阳能电池的结构示意图；
[0013]图2为本技术具有两种绒面结构的异质结太阳能电池的截面图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术。
[0015]一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，如附图2所示，包括单晶硅片1，单晶硅片1的上下表面上分别沉积本征非晶硅层2，上表面上的本征非晶硅层2上沉积n型非晶硅层3，下表面上的本征非晶硅层2上沉积p型非晶硅层4，n型非晶硅层3和p型非晶硅层4上分别沉积透明导电膜层5，透明导电膜层5上印刷栅线6。
[0016]单晶硅片的上表面上：位于栅线正下方位置的微结构绒面为：单个金字塔的平均尺寸小于0.6μm，平均高度小于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数小于5万个；位于栅线正下方以外的其他区域位置的微结构绒面为：单个金字塔平均尺寸大于1μm，平均高度大于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数大于15万个。即在单晶硅片的上表面上，具有两种微结构绒面，相比之下，位于栅线正下方位置的微结构绒面较平坦，位于栅线正下方以外的其他区域位置的微结构绒面更尖锐。
[0017]单晶硅片的下表面上：位于栅线正下方位置的微结构绒面为：单个金字塔的平均尺寸小于0.6μm，平均高度小于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数小于5万个；位于栅线正下方以外的其他区域位置的微结构绒面为：单个金字塔平均尺寸大于1μm，平均高度大于0.5μm，平均1mm2单晶硅片表面上尺寸大于0.5μm的金字塔个数大于15万个。即在单晶硅片的下表面上，具有两种微结构绒面，相比之下，位于栅线正下方位置的微结构绒面较平坦，位于栅线正下方以外的其他区域位置的微结构绒面更尖锐。
[0018]单晶硅片
‑
本征非晶硅层
‑
n型非晶硅层
‑
透明导电膜层
‑
栅线，构成电池正面；单晶硅片
‑
本征非晶硅层
‑
p型非晶硅层
‑
透明导电膜层
‑
栅线，构成电池背面。
[0019]栅线包括主栅线、副栅线，主栅线线宽为60～100μm，副栅线线宽为10～40μm。电池正面的栅线数量为60～100根，包含电池正面的主栅线、副栅线之和；电池背面的栅线数量为120～180根，包含电池背面的主栅线、副栅线之和。
[0020]本技术的异质结太阳能电池，在电池同一表面的栅线正下方位置和其他区域
位置，对应地在单晶硅片上分别为不同的绒面微结构。在栅线遮盖的非光照区域设置较平坦的绒面，异质结太阳能电池发电时电流主要集中在栅线附近，尤其是栅线正下方的电流密度远远大于其他位置，在此位置设置的绒面微结构较为平坦，沉积的非晶硅薄膜质量较好能够更好的钝化表面缺陷，增强钝化效果，极大地减小了光生载流子在非晶硅/晶体硅界面处的复合概率，从而使开路电压明显上升，较为平坦的绒面微结构可以使栅线和电池实现良好的接触，降低了栅线接触电阻。在无栅线遮盖的光照区域设置较尖锐的绒面，因此位置的电流密度较小光照强度大，钝化效果的差异对电池的效率影响也十分有限，在此位置设置的绒面微结构较为尖锐，能够增强减反射效果，提高对太阳光的吸收。通过设置的不同的绒面匹配不用区域的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，其特征在于：包括单晶硅片，单晶硅片的同一表面上具有两种微结构绒面，单晶硅片的上表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、n型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池正面，单晶硅片的下表面上由内向外依次设有本征非晶硅层、p型非晶硅层、透明导电膜层、栅线，构成电池背面，其中一种微结构绒面的位置位于栅线正下方，另一种微结构绒面的位置位于栅线正下方以外的其他区域。2.根据权利要求1所述的具有两种绒面结构的异质结太阳能电池，其特征在于：单晶硅片的同一表面上：位于栅线正下方位置的微结构绒面为：单个金字塔的平均尺寸小于0.6μm，平均高度小...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世宇，黄惜惜，刘海涛，张中建，王守志，高荣刚，黄国平，
申请(专利权)人：中节能太阳能科技镇江有限公司，
类型：新型
国别省市：