[发明专利]薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池。

背景技术

现有的非晶硅薄膜电池具有开路电压高的特点，但非晶硅材料自身具有的无定形的特点，其电子和空穴的扩散长度小，只能通过内建电场所形成的迁移电流获得，短路电流小，硅基薄膜电池整体效率不高；由于需要吸收太阳光的能量，非晶硅本征层厚度较厚，一般有几百纳米，其固有的光致衰退效应(S-W效应)，光电转化效率还会进一步的降低。

晶体硅电池具有较好的晶格完整性，光生电子空穴对通过扩散电流来实现，但由于其禁带宽度较小，开路电压不高，同时由于晶硅的吸收系数小，因此硅片必须有较厚的厚度才能对光子的充分吸收，但厚度增大，成本亦随之增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种异质结叠层太阳能电池及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池，具有N型晶体硅基体，所述的N型晶体硅基体背面沉积有厚度为2～10nm的背面非晶硅本征层，所述的背面非晶硅本征层的背面钝化后沉积有厚度为5～15nm的N型微晶硅层，所述的N型晶体硅基体正面沉积有厚度为2～10nm的正面第一非晶硅本征层，所述的正面第一非晶硅本征层的正面钝化后沉积有厚度为10～20nm的P型微晶硅层，P型微晶硅层正面依次沉积有厚度为5～15nm的N型非晶硅层、厚度为50～200nm的正面第二非晶硅本征层、厚度为10～20nm的P型非晶硅层。

进一步地，所述的N型微晶硅层背面沉积有厚度为80～100nm的背面导电膜层，背面导电膜层背面印刷有背面电极，所述的P型非晶硅层正面沉积有厚度为80～100nm的正面导电膜层，正面导电膜层正面印刷有正面电极。

一种薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池的制备方法，(1)由N型晶体硅基体作为衬底，所述的N型晶体硅基体背面沉积厚度为2～10nm的背面非晶硅本征层，(2)所述的背面非晶硅本征层的背面钝化后沉积厚度为5～15nm的N型微晶硅层，(3)所述的N型晶体硅基体正面沉积厚度为2～10nm的正面第一非晶硅本征层，(4)所述的正面第一非晶硅本征层的正面钝化后沉积厚度为10～20nm的P型微晶硅层，(5)P型微晶硅层正面依次沉积厚度为5～15nm的N型非晶硅层、厚度为50～200nm的正面第二非晶硅本征层、厚度为10～20nm的P型非晶硅层。

进一步地，所述的N型微晶硅层背面沉积厚度为80～100nm的背面导电膜层，背面导电膜层背面印刷背面电极，所述的P型非晶硅层正面沉积厚度为80～100nm的正面导电膜层，正面导电膜层正面印刷正面电极。

本发明的有益效果是：本发明制成的薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池，可以减少非晶硅本征薄膜的厚度，降低非晶硅电池的S-W效应；减少晶硅硅片材料厚度，降低生产成本；形成薄膜非晶硅和晶体硅叠层电池后，两者的电压叠加，开路电压进一步的提升；薄膜非晶硅本征层和晶体硅的禁带宽度不同，对应的对太阳光谱的吸收不同，可以提高对太阳光的利用率，从而提升太阳能电池的效率。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种薄膜非晶硅-N型晶体硅异质结叠层太阳能电池，具有N型晶体硅基体，N型晶体硅基体背面沉积有厚度为2～10nm的背面非晶硅本征层，背面非晶硅本征层的背面钝化后沉积有厚度为5～15nm的N型微晶硅层，N型晶体硅基体正面沉积有厚度为2～10nm的正面第一非晶硅本征层，正面第一非晶硅本征层的正面钝化后沉积有厚度为10～20nm的P型微晶硅层，P型微晶硅层正面依次沉积有厚度为5～15nm的N型非晶硅层、厚度为50～200nm的正面第二非晶硅本征层、厚度为10～20nm的P型非晶硅层。

N型微晶硅层背面沉积有厚度为80～100nm的背面导电膜层，背面导电膜层背面印刷有背面电极，P型非晶硅层正面沉积有厚度为80～100nm的正面导电膜层，正面导电膜层正面印刷有正面电极。导电膜采用TCO薄膜，正面电极和背面电极均为Ag栅极。