[实用新型]一种太阳能异质结电池

说明书

一种太阳能异质结电池，所述太阳能异质结电池包括叠层ITO，所述叠层ITO设置在所述太阳能异质结电池的两面，并且包括第一不掺水ITO层、掺水ITO透明导电层和第二不掺水ITO层。本申请提供的太阳能异质结电池的光学性能优良，且电池中的各层接触良好，电池导通顺畅。

技术领域

本申请涉及但不限于异质结太阳能电池技术领域，特别涉及但不限于一种太阳能异质结电池。

背景技术

在异质结太阳能电池(HJT)领域，ITO薄膜发挥着重要作用，它不仅负责收集光生载流子，同时还要让多数的太阳光能顺利进入电池体内。性质优良的ITO薄膜要具有高的透光率和良好的导电性；另外，在太阳能器件中，ITO是电池的一部分。在器件光学方面，ITO是电池的陷光减反层；在器件电学方面，ITO性质的好坏，可以影响到整个电池在能带匹配，引起电池开路电压和填充因子的变化。

目前，制备ITO材料的方法分为低温(室温)和高温(＞180℃)两种工艺。根据通入反应气体的不同，低温(室温)工艺又可分为常规工艺(工艺过程中，仅通入氩气和氧气)和掺氢工艺(即在室温沉积ITO过程中通入氩气、氧气和氢气来参与反应)。

因此，有必要研发一种具备更好性能的包含ITO薄膜的太阳能异质结电池。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请的发明人在研究异质结太阳能电池的过程中，深入发现了现有的ITO材料制备方法存在一些问题，总结如下：

一般情况下，室温下的常规工艺(工艺过程中，仅通入氩气和氧气)制备的ITO为微晶态的材料，这种微晶态ITO材料的载流子浓度高，相应的微晶态ITO材料的透光率稍差一些；但是，微晶态ITO跟掺杂非晶硅有很好的匹配，能跟掺杂非晶硅层实现很好的接触。

室温下的掺氢工艺(即在室温沉积ITO过程中通入氩气、氧气和氢气来参与反应)可以改变ITO材料的晶化程度，使得ITO由原来常规工艺(不通氢气)制备的微晶态转变为非晶态。这种非晶态ITO材料的透光性能优良，和高温工艺制备的多晶态ITO材料的透光率几乎一样好。但掺氢工艺制备的非晶态ITO材料的折射率(n)比较大，作为太阳能电池的透明导电层时，在透光率方面没有问题，但陷光减反效果会略差一些。

高温下制备的ITO材料为多晶态的。高温工艺的工艺可控性、制备出的ITO材料导电性和透光率均能满足太阳能电池的要求。目前这种制备ITO材料的方法被多数的企业和研究单位所采用。然而，这种方法也不是完美的，在工艺和电池结构设计方面也存在很大的优化空间。

太阳能电池结构的核心是4层非晶硅材料：本征非晶硅钝化层(2，4)、第一非晶硅掺杂层(3)、第二非晶硅掺杂层(5)，其中，本征非晶硅钝化层(2，4)用作钝化层，第一非晶硅掺杂层(3)和第二非晶硅掺杂层(5)分别用作背场和电池发射极。这4层非晶硅层的厚度都不超过20nm，且性质相对不稳定。若是将已经完成4层非晶硅制备后的电池放到高温环境中，非晶硅的性质极其容易变化。

目前主流的太阳能电池的制备流程中，电池先完成4层非晶硅制备，然后会进入ITO沉积工艺流程。沉积ITO可选用低温常规工艺、掺氢工艺或者高温沉积工艺。从效果上看，低温常规工艺制备ITO的电池电流低，掺氢工艺制备ITO的电池填充因子低，高温工艺制备的ITO电池开压不高。尤其在高温ITO沉积工艺中，腔体内会通入有大量氧气，电池的4层非晶硅层很容易在高温ITO沉积过程中被氧化；加上沉积ITO的工艺腔体内还有很多高能的等离子体，非晶硅薄膜更容易被氧化和破坏。