[发明专利]具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，该太阳电池包括晶体硅硅片、硅基半导体膜、透明导电膜、正面金属电极和背面金属电极，其特征在于：晶体硅硅片为单晶硅片或多晶硅片，在晶体硅硅片的正面或背面采用扩散法形成所述的同质结，同质结为PN结、PP^-、PP⁺、NN^-或NN⁺浓度结；所述的硅基半导体膜设置在晶体硅硅片的正面，硅基半导体膜为硅、硅/锗或碳化硅材料的非晶膜或纳米晶膜，硅基半导体膜与具有同质结的晶体硅硅片表层之间形成所述的异质结。

2.根据权利要求1所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅硅片采用P型晶体硅硅片或N型晶体硅硅片，扩散法采用磷扩散法或硼扩散法形成所述的同质结，扩散的同质结结深为0.3～5微米；硅基半导体膜为本征I型硅基膜、硼掺杂P型硅基膜或磷掺杂N型硅基膜，硅基半导体膜采用硅烷磷烷PECVD沉积方法或硅烷硼烷PECVD沉积方法制备，膜层的厚度为0.03～0.3微米。

3.根据权利要求1所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅硅片采用P型晶体硅硅片，所述的同质结为PN结；同质结形成在晶体硅硅片的正面，硅基半导体膜为N⁺型硅基膜；或者，同质结形成在晶体硅硅片的背面，硅基半导体膜为P⁺硅基膜。

4.根据权利要求1所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅硅片采用N型晶体硅，所述的同质结为PN结；同质结形成在晶体硅硅片的正面，硅基半导体膜为P⁺硅基膜；或者，同质结形成在晶体硅基的背面，硅基半导体膜为N⁺非晶硅膜。

5.根据权利要求1所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅基采用P型晶体硅；所述的同质结为PP^-浓度结，同质结形成在晶体硅硅片的正面，或者，同质结为PP⁺浓度结，同质结形成在晶体硅硅片的背面；硅基半导体膜为N硅基膜和I型硅基膜，I型硅基膜设置在N硅基膜和P型晶体硅硅片之间。

6.根据权利要求1所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅基采用N型晶体硅；所述的同质结为NN^-浓度结，同质结形成在晶体硅基的正面，或者，同质结为NN⁺浓度结，同质结形成在晶体硅硅片的背面；硅基半导体膜为P硅基膜和I型硅基膜，I型硅基膜设置在P硅基膜和N型晶体硅硅片之间。

7.根据权利要求1～6所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池，其特征在于：晶体硅硅片的晶粒为20～200微米。

8.一种制造如权利要求1～6任意一项权利要求所述的具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

①将晶体硅硅片进行化学清洗、腐蚀制绒面；

②在晶体硅硅片的正面或背面采用磷扩散或硼扩散的方法制备同质结；

③在晶体硅硅片的上方采用PECVD沉积的方法制备硅基半导体膜；

④在硅基半导体膜层上采用溅射或真空蒸镀的方法制备透明导电膜；

⑤在透明导电膜的上方和晶体硅硅片背面真空蒸镀或丝网印刷的方法制备金属电极。

9.根据权利要求8所述的一种制造具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池的方法，其特征在于：磷扩散时采用三氯氧磷液态源磷扩散，恒温区控制在800～1000℃，扩散时间约为10～50分钟。

10.根据权利要求8所述的一种制造具有同质结和异质结的硅基双结太阳电池的方法，其特征在于：硼扩散时采用三溴化硼或硼酸三甲酯液态源硼扩散，恒温区控制在800～1050℃，扩散时间约为10～50分钟。