異質結太陽能電池及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種異質結太陽能電池及其制備方法。該異質結太陽能電池包括順序層疊設置的P型氫化非晶硅層、第一鈍化層、單晶硅層、第二鈍化層和N型氫化非晶硅層，第一鈍化層和/或第二鈍化層為本征氫化非晶硅氧層。由于本征氫化非晶硅氧材料相比于本征非晶硅材料具有更低的表面缺陷密度，從而通過采用本征氫化非晶硅氧層作為異質結太陽能電池的鈍化層，提高了非晶硅/單晶硅界面的鈍化效果，使電池具有較高的開路電壓，增強了工藝可控性；并且，由于本征氫化非晶硅氧材料相比于氫化非晶硅材料具有更寬的禁帶寬度，從而增加了發射極、背電場與單晶硅層之間的勢壘，大大減小了漏電流，進而提高了異質結太陽能電池的轉換效率。
【專利說明】
異質結太陽能電池及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及太陽能電池技術領域，具體而言，設及一種異質結太陽能電池及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 非晶娃薄膜太陽能電池具有重量輕、工藝簡單、成本低和耗能少等優點。但是由于 非晶娃缺陷較多，導致了其轉換效率低，并且隨著光照的時間其轉換效率會不斷下降，運使 得非晶娃太陽能電池的應用受到限制。非晶娃/晶體娃異質結太陽能電池結合了晶體娃和 非晶娃電池各自的優點，憑借其較低的制備工藝溫度、較高的光電轉換效率、優異的高溫/ 弱光發電W及較低的衰減等優勢，成為目前光伏行業的重要發展方向。
[0003] 在非晶娃/晶體娃異質結太陽能電池的制備過程中，為了最大限度地減少光反射， 提高電池光電轉換效率，通常會采用濕法刻蝕的方式在晶娃襯底的表面制作絨面。然而，濕 法刻蝕方法不僅工藝步驟繁瑣、可控性差，而且濕法刻蝕過程中引進的雜質還會污染晶娃 襯底，影響娃異質結太陽能電池的光電轉換效率。因此，如何在不影響娃異質結太陽能電池 效率的前提下，增強娃異質結太陽能電池的減反效應，是本領域亟需解決的技術問題。
[0004] 此外，由于非晶娃/晶體娃異質結太陽能電池由多種膜層構成，存在多種異質材料 界面，在制備過程中，需要考慮各種異質材料界面的接觸性能。目前生產上沉積透明導電氧 化物薄膜的主要方法是磁控瓣射法。但是，磁控瓣射法在沉積透明導電氧化物薄膜的過程 中等離子體的粒子能量較大，一般大于50電子伏特，對非晶娃薄膜會造成損傷，使得非晶娃 與透明導電氧化物薄膜的界面復合增加，降低非晶娃的純化質量，最終導致電池的短路電 流密度和開路電壓降低。
[0005] 在非晶娃/晶體娃異質結太陽能電池的制備過程中，對非晶娃和單晶娃(a-Si:H/ C-Si)界面的純化成為娃異質結太陽能電池的核屯、技術之一。純化處理可W對娃片表面的 懸掛鍵等表面缺陷進行處理，降低表面活性，從而降低少數載流子表面復合的速率，W獲得 較長的少子壽命，增強娃異質結太陽能電池的性能。提升a-Si:H/c-Si界面純化效果的工藝 有提高硅烷的解離度、降低本征層沉積溫度或在非晶娃向微晶娃轉化區沉積高質量的非晶 娃本征層等方式。但是，目前提升a-Si :H/c-Si界面純化的工藝窗口比較窄，存在工藝較復 雜或難W穩定控制的問題。因此，如何采用一種易于實現且易于控制的方式來提高a-Si:H/ C-Si界面的純化效果，是本領域亟需解決的技術問題。

【發明內容】

[0006] 本發明的主要目的在于提供一種異質結太陽能電池及其制備方法，W解決現有技 術中由于a-Si:H/c-Si界面純化的工藝窗口比較窄，導致工藝較復雜或難W穩定控制的問 題。
[0007] 為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種異質結太陽能電池，包括 順序層疊設置的P型氨化非晶娃層、第一純化層、單晶娃層、第二純化層和N型氨化非晶娃 層，第一純化層和/或第二純化層為本征氨化非晶娃氧層。
[000引進一步地，本征氨化非晶娃氧層的厚度為5~15nm，優選為8~lOnm。
[0009] 進一步地，單晶娃層為N型單晶娃片。
[0010] 進一步地，單晶娃層的厚度為150~220WI1，優選P型氨化非晶娃層的厚度為5~ IOnm,優選N型氨化非晶娃層的厚度為5~lOnm。
[0011] 進一步地，異質結太陽能電池還包括:第一透明導電層，設置于P型氨化非晶娃層 的遠離第一純化層的一側;第二透明導電層，設置于N型氨化非晶娃層的遠離第二純化層的 一側;正面電極，設置于第一透明導電層的遠離P型氨化非晶娃層的一側;背面電極，設置于 第二透明導電層的遠離N型氨化非晶娃層的一側，優選第一透明導電層和第二透明導電層 為透明導電氧化物膜，更優選為滲棚氧化鋒透明導電膜。
[0012] 進一步地，第一透明導電層和/或第二透明導電層的遠離單晶娃層的一側表面具 有絨面結構，優選第一透明導電層和/或第二透明導電層的厚度為80~300nm。
[0013] 根據本發明的另一方面，提供了一種異質結太陽能電池的制備方法，包括W下步 驟:在單晶娃層的一側順序設置第一純化層和P型氨化非晶娃層;在單晶娃層的與一側相對 的另一側順序設置第二純化層和N型氨化非晶娃層，第一純化層和/或第二純化層為本征氨 化非晶娃氧層。
[0014] 進一步地，本征氨化非晶娃氧層的厚度為5~15nm，優選為8~lOnm。
[0015] 進一步地，制備方法還包括W下步驟:在P型氨化非晶娃層的表面上設置第一透明 導電層，并在N型氨化非晶娃層的表面上設置第二透明導電層，優選第一透明導電層和第二 透明導電層為透明導電氧化物膜，更優選為滲棚氧化鋒透明導電膜;在第一透明導電層的 表面上設置正面電極，并在第二透明導電層的表面上設置背面電極。
[0016] 進一步地，采用LPCVD法沉積形成第一透明導電層和/或第二透明導電層，優選 LPCVD法的工藝條件包括：溫度180~220°C、壓強40~60Pa，氣體流量比B2化/出= 0.15~ 4%，出0/肥2 = 0.8~2。
[0017] 應用本發明的技術方案，提供了一種異質結太陽能電池，該異質結太陽能電池包 括順序層疊設置的作為發射極的P型氨化非晶娃層、第一純化層、單晶娃層、第二純化層和 作為背電場的N型氨化非晶娃層，且第一純化層和/或第二純化層為本征氨化非晶娃氧層， 由于本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有更低的表面缺陷密度，從而通過采 用本征氨化非晶娃氧層作為異質結太陽能電池的純化層，提高了非晶娃/單晶娃界面的純 化效果，使電池具有較高的開路電壓，增強了工藝可控性;并且，由于本征氨化非晶娃氧材 料相比于氨化非晶娃材料具有更寬的禁帶寬度，從而增加了發射極、背電場與單晶娃層之 間的勢壘，電子向發射極流動時因勢壘增加被彈回，空穴向背電場流動時也被彈回，大大減 小了漏電流，進而提高了異質結太陽能電池的轉換效率。
[0018] 除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0019] 構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示 意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0020]圖I示出了本發明實施方式所提供的一種異質結太陽能電池的剖面示意圖。
[0021 ]其中，上述附圖包括W下附圖標記：
[0022] 10、單晶娃層;20、第一純化層;30、第二純化層;40、P型氨化非晶娃層;50、N型氨化 非晶娃層;60、第一透明導電層;70、第二透明導電層;80、正面電極;90、背面電極。
【具體實施方式】
[0023] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0024] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范 圍。
[0025] 需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語"第一"、"第 二"等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解運樣使用 的數據在適當情況下可W互換，W便運里描述的本發明的實施例。此外，術語"包括"和"具 有"W及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的 過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清 楚地列出的或對于運些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0026] 由【背景技術】可知，如何采用一種易于實現且易于控制的方式來提高a-Si:H/c-Si 界面的純化效果，是本領域亟需解決的技術問題。本發明的發明人針對上述問題進行研究， 提供了一種異質結太陽能電池，如圖1所示，包括順序層疊設置的P型氨化非晶娃層40、第一 純化層20、單晶娃層10、第二純化層30和N型氨化非晶娃層50,第一純化層20和/或第二純化 層30為本征氨化非晶娃氧層。
[0027] 由于本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有更低的表面缺陷密度，從 而通過采用本征氨化非晶娃氧層作為本發明的上述異質結太陽能電池的純化層，提高了非 晶娃/單晶娃界面的純化效果，使電池具有較高的開路電壓，增強了工藝可控性;并且，由于 本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更寬的禁帶寬度，從而不僅可W增加發 射極與單晶娃層之間的勢壘，使電子向發射極流動時因勢壘增加被彈回，還可W增加背電 場與單晶娃層之間的勢壘，使空穴向背電場流動時也被彈回，進而大大減小了漏電流，提高 了異質結太陽能電池的轉換效率。
[0028] 在本發明提供的異質結太陽能電池中，第一純化層20和/或第二純化層30為本征 氨化非晶娃氧層，本領域技術人員可W根據實際需求對第一純化層20和第二純化層30的種 類進行選取，如當第一純化層20可W為本征氨化非晶娃層時，第二純化層30為本征氨化非 晶娃氧層，從而通過增加背電場與單晶娃層之間的勢壘，使空穴向背電場流動時也被彈回， 減小了漏電流，提高了異質結太陽能電池的轉換效率；當第二純化層30可W為本征氨化非 晶娃層時，第一純化層20為本征氨化非晶娃氧層，從而通過增加發射極與單晶娃層之間的 勢壘，使電子向發射極流動時因勢壘增加被彈回，同樣減小了漏電流，提高了異質結太陽能 電池的轉換效率。
[0029] 優選地，第一純化層20和第二純化層30均為本征氨化非晶娃氧層，從而不僅提高 了單晶娃層10與P型氨化非晶娃層40的界面的純化效果，還提高了單晶娃層10與N型氨化非 晶娃層50的界面的純化效果，進而使電池具有更高的開路電壓，進一步增強了工藝可控性； 并且，由于本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更寬的禁帶寬度，從而增加 了發射極、背電場與單晶娃層之間的勢壘，電子向發射極流動時因勢壘增加被彈回，空穴向 背電場流動時也被彈回，進而更為有效地減小了漏電流，提高了異質結太陽能電池的轉換 效率。
[0030] 在本發明提供的異質結太陽能電池中，優選地，本征氨化非晶娃氧層的厚度為5~ 15nm，更優選為8~lOnm。將本征氨化非晶娃氧層的厚度限定在上述優選的參數范圍能夠使 本征氨化非晶娃氧層表現出隧穿效應，從而使電子和空穴基本不受阻擋地分別流向背電場 和發射極，進而增大了異質結太陽能電池的有效電流。
[0031] 在本發明提供的異質結太陽能電池中，單晶娃層10可W為N型單晶娃片或P型單晶 娃片。優選地，單晶娃層10為N型單晶娃片。此時，P型氨化非晶娃層40與N型單晶娃片構成PN 結，N型單晶娃片與N型氨化非晶娃層50構成背電場，采用N型單晶娃片能夠克服采用P型單 晶娃片而導致的電池光致衰退現象，從而提高了異質結太陽能電池的性能；并且，由于N型 單晶娃片的高效復合中屯、的密度遠低于P型單晶娃片，從而能夠使電子具有更高的壽命及 擴散長度。
[0032] 在本發明提供的異質結太陽能電池中，本領域技術可W根據實際需求對除本征氨 化非晶娃氧層之外其余各層的厚度進行設定。優選地，單晶娃層10的厚度為150~220wii，P 型氨化非晶娃層40的厚度為5~10皿，N型氨化非晶娃層50的厚度為5~10皿。將異質結太陽 能電池中上述各層的厚度限定在上述優選的參數范圍內能夠提高異質結太陽能電池的開 路電壓和短路電流密度。
[0033] 在一種優選的實施方式中，異質結太陽能電池還包括:第一透明導電層60,設置于 P型氨化非晶娃層40的遠離第一純化層20的一側；第二透明導電層70,設置于N型氨化非晶 娃層50的遠離第二純化層30的一側;正面電極80,設置于第一透明導電層60的遠離P型氨化 非晶娃層40的一側;背面電極90,設置于第二透明導電層70的遠離N型氨化非晶娃層50的一 側。
[0034] 在上述優選的實施方式中，第一透明導電層60和第二透明導電層70可W為透明導 電氧化物膜，優選地，上述第一透明導電層60和第二透明導電層70為滲棚氧化鋒透明導電 膜BZ0。相比于ITO材料，利用LPCVD法沉積形成的ZnO基透明導電膜能夠形成提高異質結太 陽能電池電性能所需的絨面結構，從而無需濕法刻蝕制絨，有效地避免了雜質對晶娃襯底 的污染，簡化了生產步驟，提高了生產效率。
[0035] 在上述具有第一透明導電層60和第二透明導電層70的異質結太陽能電池中，為了 減少光反射，提高異質結太陽能電池的光電轉換效率，優選地，利用LPCV的去沉積形成的化0 基透明導電膜，此時第一透明導電層60和第二透明導電層70的遠離單晶娃層10的一側表面 具有絨面結構。更為優選地，第一透明導電層60和/或第二透明導電層70的厚度為80~ 3(K)nm。將上述透明導電層的厚度限定在上述優選的參數范圍內能夠提高異質結電池的短 路電流密度。
[0036] 根據本發明的另一個方面，還提供了一種異質結太陽能電池的制備方法，包括W 下步驟:在單晶娃層10的一側順序設置第一純化層20和P型氨化非晶娃層40;在單晶娃層10 的與一側相對的另一側順序設置第二純化層30和N型氨化非晶娃層50,第一純化層20和/或 第二純化層30為本征氨化非晶娃氧層。
[0037] 本發明的上述異質結太陽能電池的制備方法中由于在單晶娃層的一側設置第一 純化層，并在單晶娃層的與一側相對的另一側設置第二純化層，且第一純化層和/或第二純 化層為本征氨化非晶娃氧層，從而利用本征氨化非晶娃氧材料相比于本征非晶娃材料具有 更低的表面缺陷密度的性質，采用本征氨化非晶娃氧層作為異質結太陽能電池的純化層， 提高了非晶娃/單晶娃界面的純化效果，使電池具有較高的開路電壓，增強了工藝可控性； 并且，由于本征氨化非晶娃氧材料相比于氨化非晶娃材料具有更寬的禁帶寬度，從而增加 了發射極、背電場與單晶娃層之間的勢壘，電子向發射極流動時因勢壘增加被彈回，空穴向 背電場流動時也被彈回，大大減小了漏電流，進而提高了異質結太陽能電池的轉換效率。
[0038] 下面將結合圖1更詳細地描述根據本發明提供的異質結太陽能電池的制備方法的 示例性實施方式。然而，運些示例性實施方式可W由多種不同的形式來實施，并且不應當被 解釋為只限于運里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供運些實施方式是為了使得本申 請的公開徹底且完整，并且將運些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人 員。
[0039] 首先，在單晶娃層10的一側順序設置第一純化層20和P型氨化非晶娃層40,或在單 晶娃層10的與一側相對的另一側順序設置第二純化層30和N型氨化非晶娃層50,且上述第 一純化層20和/或第二純化層30為本征氨化非晶娃氧層。當第一純化層20為本征氨化非晶 娃氧層時，能夠通過增加發射極與單晶娃層之間的勢壘，使電子向發射極流動時因勢壘增 加被彈回，減小了漏電流，提高了異質結太陽能電池的轉換效率;當第二純化層30為本征氨 化非晶娃氧層時，能夠通過增加背電場與單晶娃層之間的勢壘，使空穴向背電場流動時也 被彈回，同樣減小了漏電流，提高了異質結太陽能電池的轉換效率。
[0040] 在設置第一純化層20和P型氨化非晶娃層40的步驟之后，在單晶娃層10的另一側 順序設置第二純化層30和N型氨化非晶娃層50,或在設置第二純化層30和N型氨化非晶娃層 50的步驟之后，在單晶娃層10的另一側順序設置第一純化層20和P型氨化非晶娃層40。本領 域技術人員可W根據實際需求設定上述第一純化層20和上述第二純化層30的制備順序。并 且，優選地，上述第一純化層20和上述第二純化層30均為本征氨化非晶娃氧層，從而不僅提 高了單晶娃層10與P型氨化非晶娃層40的界面的純化效果，還提高了單晶娃層10與N型氨化 非晶娃層50的界面的純化效果，進而使電池具有更高的開路電壓，進一步增強了工藝可控 性。
[0041] 本領域技術人員可W根據現有技術對第一純化層20和/或第二純化層30的工藝方 法進行選取，如可W采用PECVD法沉積形成第一純化層20和/或第二純化層30。優選地， PECVD法的工藝條件為溫度180~220°C、壓強80~120Pa、功率180~240W、氣體流量比C〇2/ SiH4 = 0.5~3、SiH4/(SiH4+出）=0.01~0.1。采用上述優選的工藝條件能夠使形成的第一 純化層20和第二純化層30具有更好的純化效果，從而降低少數載流子表面復合的速率，W 獲得較長的少子壽命，提高異質結太陽能電池的性能。
[0042] 形成的上述第一純化層20和/或上述第二純化層30為本征氨化非晶娃氧層時，優 選地，上述本征氨化非晶娃氧層的厚度為5~15nm，更優選為8~lOnm。將本征氨化非晶娃氧 層的厚度限定在上述優選的參數范圍能夠使本征氨化非晶娃氧層表現出隧穿效應，從而使 電子和空穴基本不受阻擋地分別流向背電場和發射極，進而增大了異質結太陽能電池的有 效電流。
[0043] 本領域技術人員也可W根據現有技術對P型氨化非晶娃層40和/或N型氨化非晶娃 層50的工藝方法進行選取，如可W采用PECV的去沉積形成P型氨化非晶娃層40和/或N型氨化 非晶娃層50。優選地，形成上述P型氨化非晶娃層40的陽CV的去的工藝條件為溫度180~220 °C、壓強80~120Pa、功率 120~160W、氣體流量比TMB/SiH4 = 0.01 ~0.02、SiH4/(SiH4+出）= 0.0 l~0.1;形成上述N型氨化非晶娃層50的陽CV的去的工藝條件為溫度180~220°C、壓強80 ~120Pa、功率 160 ~200W、氣體流量比 PH3/SiH4 = 0.01 ~0.02、SiH4/(SiH4+H2)=0.01~0.1。 采用上述優選的工藝條件能夠使形成的P型氨化非晶娃層40和N型氨化非晶娃層50的膜層 質量最優，從而提高異質結電池的開路電壓和短路電流密度。
[0044] 在一種優選的實施方式中，本發明提供的異質結太陽能電池的制備方法還包括W 下步驟:在P型氨化非晶娃層40的表面上設置第一透明導電層60,并在N型氨化非晶娃層50 的表面上設置第二透明導電層70;在第一透明導電層60的表面上設置正面電極80,并在第 二透明導電層70的表面上設置背面電極90。上述第一透明導電層60和第二透明導電層70能 夠起到對載流子的收集作用。
[0045] 在上述優選的實施方式中，形成的第一透明導電層60和第二透明導電層70可W為 透明導電氧化物膜，優選地，上述第一透明導電層60和第二透明導電層70為滲棚氧化鋒透 明導電膜BZO;此時，采用LPCVD法沉積形成第一透明導電層60和/或第二透明導電層70。采 用LPCVD法即低壓化學氣相沉積法代替現有技術中常規的磁控瓣射法制備透明導電層，有 效地避免了磁控瓣射對非晶娃薄膜的轟擊，提高了異質結太陽能電池的開路電壓和短路電 流密度;并且，相比于ITO材料，利用LPCVD法沉積形成的ZnO基透明導電膜能夠形成提高異 質結太陽能電池電性能所需的絨面結構，從而無需濕法刻蝕制絨，有效地避免了雜質對晶 娃襯底的污染，簡化了生產步驟，提高了生產效率。
[0046] 更為優選地，LPCVD法的工藝條件為溫度180~220°C、壓強40~60化，氣體流量比 B2此/此= 0.15~4%，此0/DEZ = 0.8~2。采用上述優選的工藝條件能夠使形成的第一透明 導電層60和第二透明導電層70具有最優的導電性、透光性和絨面結構，從而提高異質結電 池的短路電流。
[0047] 在上述優選的實施方式中，可W采用絲網印刷工藝在第一透明導電層60的表面上 形成第一金屬柵線電極，并在第二透明導電層70的表面上形成第二金屬柵線電極，然后對 上述第一金屬柵線電極和第二金屬柵線電極低溫燒結，W形成所需的正面電極80和背面電 極90。上述正面電極80和上述背面電極90可W為銀電極，本領域技術人員可W根據現有技 術對形成正面電極80和背面電極90的材料進行選取。
[0048] 下面將結合實施例進一步說明本發明提供的異質結太陽能電池及異質結太陽能 電池的制備方法。
[0049] 實施例1
[0050] 本實施例提供的異質結太陽能電池的制備方法的步驟包括：
[0051] 在厚度為200WI1的N型單晶娃片的一側順序設置厚度為IOnm的第一純化層和IOnm 的P型氨化非晶娃層；
[0052] 在上述N型單晶娃片的另一側順序設置厚度為IOnm的第二純化層和厚度為IOnm的 N型氨化非晶娃層；
[0053] 在P型氨化非晶娃層的表面上設置厚度為50nm的第一透明導電層，并在N型氨化非 晶娃層的表面上設置厚度為50nm的第二透明導電層；
[0054] 在第一透明導電層的表面上設置正面電極，并在第二透明導電層的表面上設置背 面電極，
[0055] 其中，形成第一純化層和第二純化層的工藝為陽CVD法，PECV的去的工藝條件為溫 度 200°C、壓強 lOOPa、功率200W、氣體流量比 C〇2/SiH4=1.5、SiH4/(SiH4+H2)=0.05，
[0056] 形成P型氨化非晶娃層和N型氨化非晶娃層的工藝為陽CV的去，形成P型氨化非晶娃 層的PECVD法的工藝條件為溫度200°C、壓強lOOPa、功率140W、氣體流量比TMB/Si化= 0.015、SiH4/(SiH4+出）=0.05，形成N型氨化非晶娃層的陽CVD法的工藝條件為溫度20(rC、 壓強 lOOPa、功率 180W、氣體流量比 PH3/SiH4 = 0.015、SiH4/(SiH4+H2)=0.05，
[0057] 形成第一透明導電層和第二透明導電層的工藝為LPCV的去，LPCV的去的工藝條件為 溫度250 °C、壓強80化，氣體流量比B2也/出=4.5 %，出0/肥Z = 2.5，
[005引形成正面電極和背面電極的工藝為絲網印刷工藝，且正面電極和背面電極均為銀 電極。
[0化9]實施例2
[0060] 本實施例提供的制備方法與實施例1的區別在于：
[0061] N型單晶娃片的厚度為150WH，第一純化層的厚度為5nm，P型氨化非晶娃層的厚度 為5nm，第二純化層的厚度為5nm，N型氨化非晶娃層的厚度為5nm。
[0062] 實施例3
[0063] 本實施例提供的制備方法與實施例1的區別在于：
[0064] N型單晶娃片的厚度為220WH，第一純化層的厚度為15皿，P型氨化非晶娃層的厚度 為IOnm,第二純化層的厚度為15nm，N型氨化非晶娃層的厚度為lOnm。
[00化]實施例4
[0066] 本實施例提供的制備方法與實施例3的區別在于：
[0067] 第一透明導電層的厚度為80nm，第二透明導電層的厚度為80nm。
[006引實施例5
[0069] 本實施例提供的制備方法與實施例3的區別在于：
[0070] 第一透明導電層的厚度為300nm，第二透明導電層的厚度為300nm。
[0071 ] 實施例6
[0072] 本實施例提供的制備方法與實施例5的區別在于：
[0073] 形成第一透明導電層和第二透明導電層的工藝為LPCV的去，LPCV的去的工藝條件為 溫度180 °C、壓強40Pa，氣體流量比62也/出=0.15 %，出0/肥Z = 0.8。
[0074] 實施例7
[0075] 本實施例提供的制備方法與實施例5的區別在于：
[0076] 形成第一透明導電層和第二透明導電層的工藝為LPCV的去，LPCV的去的工藝條件為 溫度220 °C、壓強60化，氣體流量比B2也/出=4 %，出0/肥Z = 2。
[0077] 實施例8
[0078] 本實施例提供的制備方法與實施例1的區別在于：
[0079] N型單晶娃片的厚度為200WH，第一純化層的厚度為8nm，P型氨化非晶娃層的厚度 為6nm，第二純化層的厚度為IOnm, N型氨化非晶娃層的厚度為6皿，第一透明導電層的厚度 為200nm，第二透明導電層的厚度為200nm，
[0080] 形成第一透明導電層和第二透明導電層的工藝為LPCV的去，LPCV的去的工藝條件為 溫度200 °C、壓強50化，氣體流量比B2也/出=2 %，出0/肥Z = 1.5。
[0081 ] 對比例1
[0082] 本對比例提供的制備方法與實施例8的區別在于：
[0083] 形成第一純化層和第二純化層的工藝為PECV的去，PECV的去的工藝條件為溫度200 °C、壓強lOOPa、功率 160W、氣體流量比SiH4/(SiH4+H2)=0.05。
[0084] 對比例2
[0085] 本對比例提供的制備方法與實施例8的區別在于：
[0086] 形成第一透明導電層和第二透明導電層的工藝為磁控瓣射法，磁控瓣射法的工藝 條件為溫度200°C、功率4kW、Ar流量300sccm、〇2流量5sccm。
[0087] 對上述實施例1至8及對比例1至2提供的異質結太陽能電池在太陽光模擬器下進 行I-V測試，測試結果如下表：
[008引
[0089] 從上述測試結果可W看出，相比于對比例1中純化層為本征氨化非晶娃層的異質 結太陽能電池，實施例1至8中純化層為本征氨化非晶娃氧層的異質結太陽能電池能夠具有 與其相當或者更好的短路電流、開路電壓和轉換效率;并且，相比于對比例2中采用磁控瓣 射法制備導電層的異質結太陽能電池，實施例1至8中采用LPCV的去制備導電層的異質結太 陽能電池也能夠具有與其相當或者更好的短路電流、開路電壓和轉換效率。
[0090] 從W上的描述中，可W看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果：
[0091] 1、通過采用本征氨化非晶娃氧層作為異質結太陽能電池的純化層，提高了非晶 娃/單晶娃界面的純化效果，使電池具有較高的開路電壓，增強了工藝可控性；
[0092] 2、增加了發射極、背電場與單晶娃層之間的勢壘，電子向發射極流動時因勢壘增 加被彈回，空穴向背電場流動時也被彈回，大大減小了漏電流，進而提高了異質結太陽能電 池的轉換效率；
[0093] 3、通過對本征氨化非晶娃氧層的厚度進行優化能夠使本征氨化非晶娃氧層表現 出隧穿效應，從而使電子和空穴基本不受阻擋地分別流向背電場和發射極，進而增大了異 質結太陽能電池的有效電流；
[0094] 4、采用LPCV的去即低壓化學氣相沉積法代替現有技術中常規的磁控瓣射法制備透 明導電層，有效地避免了磁控瓣射對非晶娃薄膜的轟擊，提高了異質結太陽能電池的開路 電壓和短路電流密度；
[00M] 5、采用LPCVD法能夠使形成透明導電層后其表面即具有絨面結構，從而無需濕法 刻蝕制絨，有效地避免了雜質對晶娃襯底的污染，簡化了生產步驟，提高了生產效率。
[0096] W上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可W有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種異質結太陽能電池，其特征在于，包括順序層疊設置的P型氫化非晶硅層(40)、 第一鈍化層（20)、單晶硅層（10)、第二鈍化層(30)和N型氫化非晶硅層(50)，所述第一鈍化 層(20)和/或所述第二鈍化層(30)為本征氫化非晶硅氧層。2. 根據權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于，所述本征氫化非晶硅氧層的 厚度為5~15nm，優選為8~10nm〇3. 根據權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于，所述單晶硅層（10)為N型單 晶娃片。4. 根據權利要求3所述的異質結太陽能電池，其特征在于，所述單晶硅層（10)的厚度為 150~220μπι，優選所述P型氫化非晶硅層(40)的厚度為5~10nm，優選所述N型氫化非晶硅層 (50)的厚度為5~10nm。5. 根據權利要求1所述的異質結太陽能電池，其特征在于，所述異質結太陽能電池還包 括： 第一透明導電層(60)，設置于所述P型氫化非晶硅層(40)的遠離所述第一鈍化層（20) 的一側； 第二透明導電層(70)，設置于所述N型氫化非晶硅層（50)的遠離所述第二鈍化層（30) 的一側； 正面電極(80)，設置于所述第一透明導電層(60)的遠離所述P型氫化非晶硅層(40)的 一側； 背面電極(90)，設置于所述第二透明導電層（70)的遠離所述N型氫化非晶硅層（50)的 一側， 優選所述第一透明導電層(60)和所述第二透明導電層(70)為透明導電氧化物膜，更優 選為摻硼氧化鋅透明導電膜。6. 根據權利要求5所述的異質結太陽能電池，其特征在于，所述第一透明導電層（60) 和/或第二透明導電層(70)的遠離所述單晶硅層（10)的一側表面具有絨面結構，優選第一 透明導電層(60)和/或第二透明導電層(70)的厚度為80~300nm。7. -種異質結太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 在單晶硅層（10)的一側順序設置第一鈍化層(20)和P型氫化非晶硅層(40); 在所述單晶硅層（10)的與所述一側相對的另一側順序設置第二鈍化層(30)和N型氫化 非晶硅層(50)， 所述第一鈍化層(20)和/或所述第二鈍化層(30)為本征氫化非晶硅氧層。8. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述本征氫化非晶硅氧層的厚度為5 ~15nm，優選為8~10nm。9. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括以下步驟： 在所述P型氫化非晶硅層(40)的表面上設置第一透明導電層(60)，并在所述N型氫化非 晶硅層(50)的表面上設置第二透明導電層(70)，優選所述第一透明導電層(60)和所述第二 透明導電層(70)為透明導電氧化物膜，更優選為摻硼氧化鋅透明導電膜； 在所述第一透明導電層（60)的表面上設置正面電極（80)，并在所述第二透明導電層 (70)的表面上設置背面電極(90)。10. 根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，采用LPCVD法沉積形成所述第一透明 導電層(60)和/或所述第二透明導電層(70)，優選所述LPCVD法的工藝條件包括:溫度180~ 220°C、壓強 40~60Pa，氣體流量比Β2Η6/Η2 = 0·15~4%，H20/DEZ = 0.8~2。
【文檔編號】H01L31/0216GK106098835SQ201610700380
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月19日
【發明人】耿梅艷, 戚運東, 馬海慶, 孟慶凱
【申請人】山東新華聯新能源科技有限公司