[实用新型]一种HIT硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏技术领域的太阳能电池，特别是一种HIT硅太阳能电池。

背景技术

晶体硅太阳能电池在迅速发展的光伏发电技术领域中一直占据着主导地位，尤其单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池更被作为了太阳能电池的主流产品，但由于价格昂贵和材料短缺，已不能满足经济社会快速发展的需求。目前，第二代薄膜型硅太阳能电池逐渐成为硅太阳能电池应用和发展的主流，然而非晶硅薄膜、多晶硅薄膜、微晶硅薄膜等太阳能电池均存在不同程度的光致衰退效应且转换效率远不如晶体硅太阳能电池，为减少晶体硅太阳能电池同时保持高转换效率，近年来HIT太阳能电池得到了迅速的发展。在太阳能电池制备工艺上，HIT太阳能电池结合了薄膜太阳能电池低温制造的优点，避免了晶体硅高温扩散工艺来获得p-n结的方法，从而节约了制造成本。

2006年初美国LosAlamos国家实验室的科学家报道，在纳米太阳能电池中发现了一个光子可以激发多个载流子的“多重激发”（Multi-excitation）现象，这样就会使太阳能电池的输出电流增大。纳米硅薄膜是一种结构新颖的硅薄膜材料，它是由大量的平均尺寸仅为2～8nm的纳米结构硅晶粒镶嵌在非晶态晶间界面组成，其中纳米的硅晶粒和晶间界面各占薄膜体积分数的50%左右，在晶粒区域的硅原子具有较高的周期性，类似于单晶结构，在晶间界面区域的硅原子却呈长程无序性，结构较为松散，具有较大柔性，厚度约为2～3个硅原子层。这对HIT太阳能电池的结构创造和实现奠定了一定的基础。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种以纳米硅薄膜材料研制的HIT硅太阳能电池，可在纳米硅薄膜中实现多重激发效应以提高硅太阳能电池的整体性能。

技术方案：一种HIT硅太阳能电池，从顶层至底层依次为：Ag网格栅线、SiN_x减反层、n⁺欧姆接触层、n型纳米硅薄膜发射极、本征型纳米硅薄膜吸收层、p型硅片、p⁺非晶硅薄膜欧姆接触层、Al背电极。

所述SiN_x减反层的厚度为50nm，所述n⁺欧姆接触层的厚度为5～10nm，所述n型纳米硅薄膜发射极的厚度为10～15nm，所述本征型纳米硅薄膜吸收层的厚度为5～10nm，所述p⁺非晶硅薄膜欧姆接触层的厚度为5～10nm，所述Al背电极的厚度为300nm。

本实用新型HIT硅太阳能电池的结构原理是，增加重掺杂p⁺非晶硅薄膜欧姆接触层、n⁺欧姆接触层，降低半导体材料与金属电极的接触电阻，纳米硅薄膜可实现多重激发效应，增加光生载流子的浓度，以提高硅太阳能电池的转换效率。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是异质结构的太阳能电池，实现多重激发效应，以提高硅太阳能电池的整体性能，即保持了硅太阳能电池的低成本优势，又提高了硅太阳电池的转换效率，具有高效率、高稳定性的优点。

附图说明

图1为本实用新型HIT硅太阳能电池的结构示意图；

图2为图1背面的Ag网格栅线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如附图1、2所示，一种HIT硅太阳能电池，从顶层至底层依次为：Ag网格栅线1、SiN_x减反层2、n⁺欧姆接触层3、n型纳米硅薄膜发射极4、本征型纳米硅薄膜吸收层5、p型硅片6、p⁺非晶硅薄膜欧姆接触层7、Al背电极8。SiN_x减反层2的厚度为50nm，n⁺欧姆接触层3的厚度为5～10nm，n型纳米硅薄膜发射极4的厚度为10～15nm，本征型纳米硅薄膜吸收层5的厚度为5～10nm，p⁺非晶硅薄膜欧姆接触层7的厚度为5～10nm，Al背电极8的厚度为300nm。在p型硅片6上采用激光刻蚀形成埋入槽，作为n⁺欧姆接触层3的埋入位置，Ag网格栅线1与埋入槽交叉成90°。

本实用新型HIT硅太阳能电池的制造方法如下：