[实用新型]一种具有非晶硅/微晶硅复合层的HIT太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳电池技术领域，具体涉及一种具有非晶硅/微晶硅复合层的HIT太阳能电池。

背景技术

太阳电池提升转换效率一直是光伏研究工作努力的方向。在高效太阳电池领域中，三洋公司开发的单晶硅异质结HIT电池以其高效和高稳定性成为太阳电池研究领域研究和发展的热点。

其中，HIT太阳电池通常采用掺杂的a-Si:H薄膜建成电池的发射层和背场层，相比传统的单晶硅太阳电池，HIT电池具有更高的开路电压。发射层和背场层材料质量的优劣直接决定电池的转换效率。发射层一方面需要有较高的有效的掺杂为电池提供足够的内建电场，减少电池的串联电阻，另一方面作为窗口层材料也需要发射层有较宽光学带隙以降低材料的寄生吸收，提高电池的短波响应。电池背场层同样需要有较高的有效的掺杂为电池提供足够背反射场以提升电池开路电压，减少电池的串联电阻。

然而，如果直接采用掺杂的a-Si:H薄膜材料作为电池的发射层和背场层，由于体内缺陷较多，寄生吸收和少数载流子复合较高，电池的短波响降低，从而降低了短路电流密度和填充因子。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有非晶硅/微晶 硅复合层的HIT太阳能电池，其提升了电池转换效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：

一种具有非晶硅/微晶硅复合层的HIT太阳能电池，其包括：N型硅片；设在N型硅片受光面和背光面的本征非晶硅层；设在N型硅片受光面本征非晶硅层上的掺杂P型非晶硅层；设在掺杂P型非晶硅层上的掺杂P型微晶硅层；设在N型硅片背光面本征非晶硅层上的掺杂N型非晶硅层；设在掺杂N型非晶硅层上的掺杂N型微晶硅层；分别设在掺杂P型微晶硅层和掺杂N型微晶硅层上的ITO透明导电膜层；设在N型硅片受光面和背光面ITO透明导电膜层上的金属栅线电极。

优选的，所述掺杂P型非晶硅层的厚度为0～10nm，电导率大于10^-6S/cm，光学带隙宽度为1.8eV～1.9eV。

优选的，所述掺杂P型微晶硅层的厚度为1nm～20nm，电导率大于10^-2S/cm，光学带隙宽度为1.9eV～2.1eV。

优选的，所述掺杂N型非晶硅层的厚度为0～10nm，电导率大于10^-3S/cm。

优选的，所述掺杂N型微晶硅层的厚度为1～20nm，电导率大于10^-1S/cm。

优选的，所述ITO透明导电膜层的厚度为80nm～110nm，电导率大于10³S/cm。

本实用新型采用以上技术方案，通过采用宽光学带隙、高电导率的掺杂P型微晶硅层与掺杂P型非晶硅层构成电池复合发射层，采用高电导率掺杂N型微晶硅层与N掺杂型非晶硅层构成电池的复合背场层，优化了HIT电池发射层和背场层的材料结构，提升电池的短路电流密度和开路电压，降低串联电阻，从而提升电池转换效率。

附图说明

图1为本实用新型HIT太阳电池的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种HIT太阳能电池，如图1所示，其包括：N型硅片1,所述N型硅片1具有受光面和背光面；所述N型硅片1的受光面和背光面上均设有本征非晶硅层2；所述N型硅片1受光面的本征非晶硅层2上设有掺杂P型非晶硅层3；所述掺杂P型非晶硅层3之上设有掺杂P型微晶硅层4；所述N型硅片1背光面的本征非晶硅层2上设有掺杂N型非晶硅层5；所述掺杂N型非晶硅层5之上设有掺杂N型微晶硅6；所述掺杂P型微晶硅层4和掺杂N型微晶硅层6上均设有ITO透明导电膜层7；所述ITO透明导电膜层7上设有金属栅线电极8。

其中，所述N型硅片1受光面的本征非晶硅层2上的掺杂P型非晶硅层3，其电导率大于10^-6S/cm；掺杂P型微晶硅层4的电导率大于10^-2S/cm；掺杂N型非晶硅层5的电导率大于10^-3S/cm；掺杂N型微晶硅层6的电导率大于10^-1S/cm；所述ITO透明导电膜层7的厚度为80nm～110nm，电导率大于10³S/cm。