[发明专利]一种背接触异质结太阳能电池及其制造方法

说明书

本发明公开了一种背接触异质结太阳能电池及其制造方法，电池包括N型单晶硅片，依次设在硅片正面金字塔绒面上的第二本征非晶硅层、第一N型非晶硅层、增透层，依次设在硅片背面P区的第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二透明导电膜层、铜种子层、铜栅线电极，依次设在硅片背面N区金字塔绒面上的第三本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第一透明导电膜层、第二透明导电膜层、铜种子层、铜栅线电极，依次设在硅片背面N/P交叠区表面的第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、绝缘层、第三本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第一透明导电膜层、第二透明导电膜层、铜种子层及绝缘槽。本发明可以大幅增加工艺窗口，更适合于大规模化量产提升电池的短路电流、开路电压，进而提高电池片效率。

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种背接触异质结太阳能电池及其制造方法。

背景技术

能源危机下光伏产业发展迅速，进一步推广光伏应用的关键是提高太阳能电池片的光电转换效率，降低电池片的制作成本。背接触异质结太阳能电池是背接触结构电池和硅基异质结电池的良好结合。背接触结构是通过将电极集中在太阳能电池的背面，由于没有正面栅线电极的遮光，电池有高的短路电流；硅基异质结电池由于有高质量的氢化非晶硅钝化，能够减轻在光照下产生的空穴与电子在电池内部复合而消失的现象，电池有高的开路电压，背接触异质结电池结合这两种电池的优点，具有高的光电转换效率。

然而，这种结构电池背面形成的P型半导体和N型半导体为交替存在，之间容易发生短路。为了将P型半导体和N型半导体有效隔离，需要经过多重保护和蚀刻工艺，制造过程繁琐且容易影响非晶硅膜层的质量，难以实现高的转换效率。特别是由于P型非晶硅层难以蚀刻的特征，对材料的选择范围很窄，如蚀刻选择性无法满足要求，器件无法正常工作。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种背接触异质结太阳能电池及其制造方法，不仅可以实现高转换效率的背接触异质结太阳能电池，而且简化工艺步骤，有利于规模化生产，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种背接触异质结太阳能电池，包括N型单晶硅片，依次设在硅片正面金字塔绒面上的第二本征非晶硅层、第一N型非晶硅层、一层增透层，依次设在硅片背面P区表面的第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二透明导电膜层、铜种子层、铜栅线电极，依次设在硅片背面N区金字塔绒面上的第三本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第一透明导电膜层、第二透明导电膜层、铜种子层、铜栅线电极，依次设在硅片背面N/P交叠区表面的第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、绝缘层、第三本征非晶硅层、第二N型非晶硅层、第一透明导电膜层、第二透明导电膜层、铜种子层及绝缘槽。

进一步的，所述第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二本征非晶硅层、第一N型非晶硅层、第三本征非晶硅层、第二N型非晶硅层厚度为1～15nm，所述非晶硅层通过PECVD沉积形成。

进一步的，所述增透层为氮化硅、氮氧化硅、氟化镁、ITO、氧化硅、氧化铝、氧化锌中的至少一种，厚度为40～200nm，宽度为0.02～0.2mm，所述增透层通过PECVD或PVD沉积形成。

进一步的，所述绝缘层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、非晶硅中的至少一种，厚度为40～200nm，所述绝缘层通过PECVD或PVD沉积形成。

进一步的，所述第一透明导电膜层、第二透明导电膜层为金属氧化物，所述金属氧化物为氧化铟锡薄膜、掺铝氧化锌、掺钨氧化铟薄膜中的一种，厚度为10～200nm，所述金属氧化物通过PVD沉积。

进一步的，所述铜栅线电极包含铜栅线层和铜栅线保护层，所述铜栅线保护层为锡层，所述铜栅线电极宽度为10-150um，厚度为5-50um。

一种背接触异质结太阳能电池的制造方法，所述制作方法包括如下步骤：

提供抛光清洗干净的N型硅片；