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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池,尤其涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、在应对能源危机和加强环境保护的形势引导下,光伏产业作为将太阳能转换为电能的重要途径近年来发展迅速。在众多的光伏技术中,异质结太阳能电池因具有工艺简单、发电量高、温度系数低等优势而受到行业青睐。
2、透明导电氧化物层(transparent conducting oxide,tco)能够提高电池横向传输载流子的能力,是异质结电池的关键组成部分。当前,绝大多数异质结电池的tco层材料均采用以铟为主的掺杂氧化铟锡(indium tin oxide,ito)。其中铟是稀有金属,储量有限,随着异质结电池产能的不断扩大,铟基靶材成本在电池整体制造成本中的比例也将进一步扩大。
3、通过复合膜技术用含量丰富、成本较低的无铟靶材部分取代tco层是异质结电池实现降铟的主要路径之一。其中,氧化锡基靶材由于兼具低成本、可靠性高、电池性能好等优势是较为理想的替代方案。目前,异质结电池中以氧化锡基tco叠加氧化铟基tco的复合膜的制备普遍采用在电池掺杂非晶/微晶硅薄膜表面依次磁控溅射氧化铟基靶材和氧化锡基靶材的方式实现。然而在这一过程中,后续磁控溅射氧化锡基靶材所产生的溅射粒子有相当一部分具有较高的能量,当其高速撞击到电池表面时会造成已沉积的氧化铟基tco薄膜受到一定程度的损伤,从而影响整体tco膜层的光电性能,最终造成电池性能下降。因此,在相关tco复合膜的制备过程中如何避免后续氧化锡基靶材溅射粒子对氧化铟基tco薄膜的损伤从而实现异质结电池降铟的同时
技术实现思路
1、有鉴于此,本公开实施例提供了一种异质结太阳能电池及其制备方法,以至少部分解决现有技术中存在的问题。
2、本专利技术的一种异质结太阳能电池,包括:
3、单晶硅衬底;
4、第一本征非晶硅层,设置于所述单晶硅衬底的一侧;
5、第一掺杂非晶/微晶硅层,设置于所述第一本征非晶硅层的远离所述单晶硅衬底的一侧;以及
6、第一透明导电氧化物tco层,设置于所述第一掺杂非晶/微晶硅层的远离所述第一本征非晶硅层的一侧;以及
7、第一电极,设置于所述第一透明导电氧化物tco层的远离所述第一掺杂非晶/微晶硅层的一侧;
8、其中所述第一透明导电氧化物tco层包括层叠的第一氧化铟基tco层、第一金属氧化物缓冲层和第一氧化锡基tco层。
9、在一个具体实现中,所述异质结太阳能电池还包括:
10、第二本征非晶硅层,设置于所述单晶硅衬底的另一侧;
11、第二掺杂非晶/微晶硅层,设置于所述第二本征非晶硅层的远离所述单晶硅衬底的一侧;以及
12、第二透明导电氧化物tco层,设置于所述第二掺杂非晶/微晶硅层的远离所述第二本征非晶硅层的一侧;
13、第二电极,设置于所述第二透明导电氧化物tco层的远离所述第二掺杂非晶/微晶硅层的一侧;
14、其中所述第二透明导电氧化物tco层包括层叠的第二氧化铟基tco层和第二氧化锡基tco层。
15、在一个具体实现中,所述第二透明导电氧化物tco层包括层叠的第二氧化铟基tco层、第二金属氧化物缓冲层和第二氧化锡基tco层。
16、在一个具体实现中,所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层的厚度为0.5-20nm。
17、在一个具体实现中,所述第一氧化铟基tco层和所述第二氧化铟基tco层的厚度为5-80nm。
18、在一个具体实现中,利用原子层沉积法制备所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层。
19、在一个具体实现中,所述衬底为n型单晶硅衬底,所述第一掺杂非晶/微晶硅层为p型掺杂非晶/微晶硅层,并且所述第二掺杂非晶/微晶硅层为n型掺杂非晶/微晶硅层。
20、在一个具体实现中,所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层为氧化锡缓冲层。
21、本专利技术还提供了一种异质结太阳能电池的制备方法,所述方法包括:
22、对单晶硅片进行清洗制绒处理,并在所述单晶硅片的至少一侧依次制备本征非晶硅层和掺杂非晶/微晶硅层,以获得半导体衬底;
23、利用磁控溅射工艺在所述半导体衬底表面制备氧化铟基tco层;
24、利用原子层沉积工艺在所述氧化铟基tco表面制备金属氧化物缓冲层;
25、利用磁控溅射工艺在所述缓冲层表面制备氧化锡基tco层;以及
26、在所述氧化锡基tco层表面制备金属电极。
27、在一个具体实现中,利用磁控溅射工艺在所述半导体衬底表面制备氧化铟基tco层的时候,所述半导体衬底的温度范围控制为25-250℃;
28、利用原子层沉积工艺在所述氧化铟基tco表面制备氧化锡缓冲层的时候,所述半导体衬底的温度范围控制为25-250℃;以及
29、利用磁控溅射工艺在所述缓冲层表面制备氧化锡基tco层的时候,所述半导体衬底的温度范围控制为25-250℃。
30、本公开实施例中的异质结太阳能电池包括:单晶硅衬底;第一本征非晶硅层,设置于所述单晶硅衬底的一侧;第一掺杂非晶/微晶硅层,设置于所述第一本征非晶硅层的远离所述单晶硅衬底的一侧;以及第一透明导电氧化物tco层,设置于所述第一掺杂非晶/微晶硅层的远离所述第一本征非晶硅层的一侧;以及第一电极,设置于所述第一透明导电氧化物tco层的远离所述第一掺杂非晶/微晶硅层的一侧;其中所述第一透明导电氧化物tco层包括层叠的第一氧化铟基tco层、第一金属氧化物缓冲层和第一氧化锡基tco层。通过本公开的方案,能够提升异质结太阳能电池的光电转换效率。
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1.一种异质结太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述异质结太阳能电池还包括:
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第二透明导电氧化物TCO层包括层叠的第二氧化铟基TCO层、第二金属氧化物缓冲层和第二氧化锡基TCO层。
4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层的厚度为0.5-20nm。
5.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第一氧化铟基TCO层和所述第二氧化铟基TCO层的厚度为5-80nm。
6.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池,其特征在于,利用原子层沉积法制备所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层。
7.根据权利要求3中任一项所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述衬底为n型单晶硅衬底,所述第一掺杂非晶/微晶硅层为p型掺杂非晶/微晶硅层,并且所述第二掺杂非晶/微晶硅层为n型掺杂非晶/微晶硅层。
8.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池
9.一种异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述异质结太阳能电池还包括:
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第二透明导电氧化物tco层包括层叠的第二氧化铟基tco层、第二金属氧化物缓冲层和第二氧化锡基tco层。
4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第一金属氧化物缓冲层和第二金属氧化物缓冲层的厚度为0.5-20nm。
5.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第一氧化铟基tco层和所述第二氧化铟基tco层的厚度为5-80nm。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨天健,叶冬挺,沈兵,齐浩,赵欢,
申请(专利权)人:上海电气集团恒羲光伏科技南通有限公司,
类型:发明
国别省市:
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