[发明专利]一种N型硅基太阳能电池及其制造方法

说明书

本发明涉及一种N型硅基太阳能电池的制造方法，其包括：在N型单晶硅片的表面形成黑硅层；在所述N型单晶硅片的上表面和下表面喷涂含有正丙醇铌的溶液和含有异丙醇锆的溶液，并进行退火处理，以形成第一复合金属氧化物层；在所述N型单晶硅片的上表面沉积P型多晶硅层；在所述P型多晶硅层的表面交替喷涂含有三异丙醇铝的溶液和含有异丙醇钽的溶液，然后进行退火处理，以形成第二复合金属氧化物层；在所述第二复合金属氧化物层的表面沉积透明导电层；在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述N型单晶硅片的背面形成下电极。通过优化具体的制备工序以及相应太阳能电池的结构，进而得到有益的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种N型硅基太阳能电池及其制造方法。

背景技术

与传统的占主导地位的煤炭石油能源相比，太阳能最大的优势在于其取之不尽，用之不竭，而且在使用过程中不会破坏生态平衡、污染环境。因此，太阳能是一种环境友好的绿色可再生能源。从另一方面来讲，煤炭石油本质上是数亿万年前太阳辐射到地球上的一部分能源被储存在生物体内，经长时间的演变而成为现在地球上的煤炭石油。光伏电池可以将光能转换为电能，且转换过程中不会有任何的环境污染现象，因而，光伏电池成为最有潜力的太阳能的利用方式。现有硅基光伏电池的制备过程中，通常是直接在硅基底上沉积多晶硅层和电极，而原本硅基底表面的缺陷态影响相应光伏电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种N型硅基太阳能电池及其制造方法。

为实现上述目的，本发明提出的一种N型硅基太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：(1)在N型单晶硅片的表面形成黑硅层；(2)在所述N型单晶硅片的上表面和下表面喷涂含有正丙醇铌的溶液和含有异丙醇锆的溶液，并进行退火处理，以形成第一复合金属氧化物层；(3)在所述N型单晶硅片的上表面沉积P型多晶硅层；(4)在所述P型多晶硅层的表面交替喷涂含有三异丙醇铝的溶液和含有异丙醇钽的溶液，然后进行退火处理，以形成第二复合金属氧化物层；(5)在所述第二复合金属氧化物层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述N型单晶硅片的背面形成下电极。

作为优选的，在所述步骤(1)中，通过湿法刻蚀或干法刻蚀在所述N型单晶硅片的表面形成所述黑硅层。

作为优选的，在所述步骤(2)中，喷涂含有正丙醇铌的溶液和含有异丙醇锆的溶液交替进行，且每次交替喷涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的交替喷涂工序，交替喷涂的次数为2-6次，退火处理的次数为2-6次。

作为优选的，在所述步骤(2)中，含有正丙醇铌的溶液中的正丙醇铌的浓度为0.05-0.1mg/ml，含有异丙醇锆的溶液中的异丙醇锆的浓度为0.02-0.05mg/ml，每次退火处理的具体工艺为：在空气中，先在300-400℃下热处理5-10分钟，接着升温至500-600℃，并在500-600℃的温度下热处理20-30分钟。

作为优选的，在所述步骤(3)中，在所述N型单晶硅片的上表面形成P型多晶硅层的具体工艺为：首先在所述N型单晶硅片的上表面沉积含硼非晶硅层，然后通过退火处理以形成所述P型多晶硅层。

作为优选的，在所述步骤(4)中，交替喷涂的次数为3-5次，交替喷涂工艺结束之后进行所述退火处理。

作为优选的，在所述步骤(4)中，含有三异丙醇铝的溶液中的三异丙醇铝的浓度为0.2-0.5mg/ml，含有异丙醇钽的溶液中的异丙醇钽的浓度为0.05-0.1mg/ml，所述退火处理的具体工艺为：在空气中，在400-700℃的温度下热处理20-40分钟。

作为优选的，所述透明导电层的材质为ITO，所述上电极的材质为铝，所述下电极的材质为银。

本发明还提供了一种N型硅基太阳能电池，所述N型硅基太阳能电池为采用上述方法制备形成的。