[发明专利]双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构及其制备方法

说明书

本发明涉及的一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构及其制备方法，它包括N型晶体硅片，所述N型晶体硅片的正面和背面均设有非晶硅本征层，非晶硅本征层的外侧均设有TCO导电膜，所述TCO导电膜的外侧设有若干Ag电极，背面的非晶硅本征层和TCO导电膜之间设有两层掺杂浓度不同的非晶硅掺杂层，即第一层掺杂层和第二层掺杂层，所述第一层掺杂层设置在靠近非晶硅本征的一侧，所述第二层掺杂层设置在靠近TCO导电膜的一侧。本发明背光面非晶硅掺杂层采用双层非晶硅掺杂层，第一层采用0.5%‑1%的掺杂浓度，第二层采用1%‑4%的掺杂浓度，既增加了薄膜的导电性，又不降低薄膜的透过率，提升HJT太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及光伏高效电池技术领域，尤其涉及一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构及其制备方法。

背景技术

随着光伏技术的快速发展，晶体硅太阳电池的转换效率逐年提高。在当前光伏工业界，单晶硅太阳电池的转换效率已达到20%以上，多晶硅太阳电池的转换效率已达18.5%以上。然而大规模生产的、转换效率达22.5%以上的硅基太阳电池仅美国SunPower公司的背接触太阳电池(Interdigitated Back Contact，IBC)和日本松下公司的带本征薄层的非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(Hetero-junction with Intrinsic Thin layer，HJT)。和IBC太阳电池相比，HJT电池具有能耗少、工艺流程简单、温度系数小等诸多优点，这些也是HJT太阳能电池能从众多高效硅基太阳电池方案中脱颖而出的原因。

当前，我国正在大力推广分布式太阳能光伏发电，由于屋顶资源有限，而且分布式光伏发电需求高转换效率的太阳电池组件，正是由于HJT太阳电池具有高效、双面发电的优势，在分布式光伏电站中表现出广阔的应用前景。

现有HJT电池的结构是在N型单晶硅双面做一层非晶硅本征层和掺杂层。非晶硅本征层主要是钝化晶体硅表面缺陷，减少表面缺陷态，从而降低载流子复合；非晶硅掺杂层主要是与晶硅形成PN结和场效应钝化层。

参见图1，现有技术为单层非晶硅掺杂层P，其中B2H6掺杂的掺杂比例为1%-3%；非晶硅掺杂层存在透过率与导电率相矛盾的关系，透过率高则导电性能差，导电性高则透过率低，因此，单层B2H6掺杂非晶硅无法实现HJT电池的高转换效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构及其制备方法，既能满足非晶硅的良好导电性，又能满足高透过率。

本发明的目的是这样实现的：

一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构，它包括N型晶体硅片，所述N型晶体硅片的正面和背面均设有非晶硅本征层，正面和背面的非晶硅本征层的外侧均设有TCO导电膜，所述TCO导电膜的外侧设有若干Ag电极，所述N型晶体硅片的背面的非晶硅本征层和TCO导电膜之间设有两层掺杂浓度不同的非晶硅掺杂层，即第一层掺杂层和第二层掺杂层，所述第一层掺杂层设置在靠近非晶硅本征层的一侧，所述第二层掺杂层设置在靠近TCO导电膜的一侧。

一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构，所述第一层掺杂层的厚度为1~20nm，掺杂浓度为0.5%~1%。

一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构，所述第二层掺杂层的厚度为1~20nm，掺杂浓度为1%~4%。

一种双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构的制备方法，包括以下几个步骤：

第一步、选取基材N型单晶硅片进行制绒、清洗处理；

第二步、通过PECVD制备正背面的双本征非晶硅层；

第三步、选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层；

第四步、使用等离子体增强化学气相沉积制备N型非晶硅层，即非晶硅掺杂层N层；