[发明专利]硅异质结太阳能电池

权利要求书

1.一种硅异质结太阳能电池，其相继地包括：

-掺杂的晶体硅衬底(1)，

-钝化层(2a)，

-与衬底(1)的掺杂类型相反的掺杂的非晶硅层(2b)，

-透明导电材料层(3)，

所述电池的特征在于，在衬底(1)与钝化层(2a)之间，所述电池包括具有所谓“高少数载流子迁移率”的晶体材料的层(5)，衬底(1)少数载流子在该具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)中的迁移率(μ_m)大于所述衬底(1)少数载流子在衬底(1)中的迁移率。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)与衬底(1)接触。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，将具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)的厚度选择为薄于临界厚度，当所述晶体材料在晶体硅衬底(1)上进行外延生长时，在达到临界厚度时以及超过临界厚度后，在所述具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)中会出现晶体缺陷。

4.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)的厚度在3nm到25nm之间。

5.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，衬底(1)是n型掺杂的，于是少数载流子为空穴。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，具有高少数载流子迁移率的晶体材料是锗或者Si_1–xGe_x式的硅和锗的合金，其中0<x<1。

7.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，衬底(1)是p型掺杂的，于是少数载流子为电子。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，具有高少数载流子迁移率的晶体材料是GaAs或InGaAs合金。

9.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，在具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)与钝化层(2a)之间，所述太阳能电池进一步包括本征晶体硅层(6)。

10.根据权利要求9中所述的太阳能电池，其特征在于，本征晶体硅层(6)的厚度在1nm到5nm之间。

11.根据权利要求1或2中的任一项所述的太阳能电池，其特征在于，钝化层(2a)是本征非晶硅层或与衬底(1)的掺杂类型相反的微掺杂的非晶硅层，所述微掺杂的非晶硅层具有在1E15/cm³到1E17/cm³之间的有效掺杂物的浓度。

12.一种用于制造硅异质结太阳能电池的工艺，其包括在掺杂的晶体硅衬底(1)上形成下列相继的层：

-钝化层(2a)，

-与衬底(1)的掺杂类型相反的掺杂的非晶硅层(2b)，

-透明导电材料层(3)，

所述工艺的特征在于，在形成钝化层(2a)、与衬底(1)的掺杂类型相反的掺杂的非晶硅层(2b)和透明导电材料层(3)之前，所述工艺包括在衬底(1)上外延生长具有所谓“高少数载流子迁移率”的晶体材料的层(5)，衬底(1)少数载流子在该具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)中的迁移率(μ_m)大于所述衬底(1)少数载流子在衬底(1)中的迁移率。

13.根据权利要求12所述的工艺，其特征在于，将具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)的厚度选择为薄于临界厚度，在达到临界厚度时以及超过临界厚度后，在所述具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)中会出现晶体缺陷。

14.根据权利要求12或13中的任一项所述的工艺，其特征在于，具有高少数载流子迁移率的晶体材料的层(5)的厚度在3nm到25nm之间。

15.根据权利要求12或13中的任一项所述的工艺，其特征在于，衬底(1)是n型掺杂的，于是少数载流子为空穴。

16.根据权利要求15所述的工艺，其特征在于，具有高少数载流子迁移率的晶体材料是锗或者Si_1–xGe_x式的硅和锗的合金，其中0<x<1。