[发明专利]一种新型异质结太阳能电池结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及异质结太阳能电池领域，具体地说，特别涉及到一种新型异质结太阳能电池结构及其制作方法。

背景技术

常规的异质结太阳能电池是一种反向的大面积二极管结构。在P和单晶硅、N和单晶硅之间都插入了一层本征的非晶硅i，作为钝化层。其制备过程如图2所示：常规的异质结太阳能电池的P/i/c-Si/i/N结构使得电池制备过程复杂，需要在不同腔室里分别沉积P、i和N，而且形成的P/i和i/N界面容易形成载流子复合中心，造成光生电流的损失。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种新型异质结太阳能电池结构及其制作方法，在制作P和N的过程中，先不通入掺杂气体，这样自然形成一定的本征非晶硅钝化层，然后逐渐增加掺杂气体量，从而达到制备P和N层的目的。这样形成的是一个从i过渡到P和从i过渡到N的渐变钝化层，既起到钝化的作用，又简化了制作工序，更减少了两个界面(P/i和i/N)。从而达到简化工序得到更大电池产能的目的。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种新型异质结太阳能电池结构，包括前电极、背电极、以及位于所述前电极和背电极之间的单晶硅；在所述前电极和单晶硅、背电极和单晶硅设有渐变式的P/i层和i/N层。

一种新型异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

1)选取N型单晶硅，并对其进行清洗制绒处理；

2)在PECVD的P室中通入硅烷、氢气，辉光放电，沉积i型层；随后在保持辉光放电状态下，往PECVD的P室中逐渐通入硼源掺杂气体，在N型单晶硅的一侧上制备出P渐变i层的P/i层；

3)在PECVD的N室中通入硅烷、氢气，辉光放电，沉积i型层；随后在保持辉光放电状态下，往PECVD的N室中逐渐通入磷掺杂气体，在在N型单晶硅的一侧上制备出i渐变N的i/N层；

4)在所述P/i层的外侧制备前电极，在所述i/N层的外侧制备背电极；

5)在所述前电极和背电极的外侧设置金属栅线，得到异质结太阳能电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明所述的电池结构和制备方法能够完全替代原有的电池结构功能。这种由P渐变i层替代P和i两层非晶硅，以及由i渐变N层替代i和N两层非晶硅的结构和制作方法，减少了两道制作工序，减少了电池由i室运输到p室、由i室运输到N室的输送时间，减少了辉光放电前两次气体混气时间，减少了辉光放电前匹配器匹配过程，大大节省了电池的制作时间，增加了产能。

2、此外，这种方法至少减少了两个工艺腔室，大大节省了设备成本。

3、再者，这种新型工艺制备的是过渡层，减少了p/i和i/n两个界面层，大大降低了载流子在p/i和i/n两个界面处的复合，有利于提高电池的短路电流。

附图说明

图1为本发明所述的异质结太阳电池结构框图。

图2为本发明所述的异质结太阳电池的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明所述的一种新型异质结太阳能电池结构，包括前电极、背电极、以及位于所述前电极和背电极之间的单晶硅；在所述前电极和单晶硅、背电极和单晶硅设有渐变式的P/i层和i/N层。

参见图2，一种新型异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

1)选取N型单晶硅，并对其进行清洗制绒处理；

2)在PECVD的P室中通入硅烷、氢气，辉光放电，沉积i型层；随后在保持辉光放电状态下，往PECVD的P室中逐渐通入硼源掺杂气体，在N型单晶硅的一侧上制备出P渐变i层的P/i层；

3)在PECVD的N室中通入硅烷、氢气，辉光放电，沉积i型层；随后在保持辉光放电状态下，往PECVD的N室中逐渐通入磷掺杂气体，在在N型单晶硅的一侧上制备出i渐变N的i/N层；

4)在所述P/i层的外侧制备前电极，在所述i/N层的外侧制备背电极；

5)在所述前电极和背电极的外侧设置金属栅线，得到异质结太阳能电池。

本发明去掉了P层和单晶硅之间的i层钝化层，而采用控制反应过程中掺杂气体硼烷的通入量来达到同时沉积P和过渡层的目的。

本发明去掉了N层和单晶硅之间的i层钝化层，而采用控制反应过程中掺杂气体磷烷的通入量来达到同时沉积P和过渡层的目的。

本发明在无需增加任何设备的情况下，实现了电池工序的简化；