[发明专利]金属TCO叠层薄膜及其制备方法和HIT太阳能电池

说明书

本公开提供一种金属TCO叠层薄膜，用于HIT太阳能电池，包括：TCO基底层，以及依次设置在TCO基底层上的非晶TCO浸润层、金属膜层和TCO面层；其中非晶TCO浸润层的厚度小于等于10nm，金属膜层的厚度大于等于1nm且小于等于30nm，金属TCO叠层薄膜的总厚度小于等于150nm，通过提供包括非晶TCO浸润层、使金属膜层的在较薄厚度情况下连续生长，降低了金属膜层的粗糙度，使TCO面层、金属膜层和非晶TCO浸润层之间由于高折射率对比导致表面等离子体激元高效耦合，形成表面等离子体产生共振效应，降低了TCO面层、非晶TCO浸润层和TCO基底层对光的散射和对光子的吸收，进而提高了金属TCO叠层薄膜的光谱透过率，提高了HIT电池的电学性能。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种金属TCO叠层薄膜及其制备方法和HIT太阳能电池。

背景技术

太阳能电池，是通过光生伏特效应直接把入射太阳光能转化成电能的装置。开发利用太阳能已经成为世界各国能源可持续发展的战略决策。降低太阳能电池成本和提升太阳能电池效率一直是光伏电池的发展方向。目前晶硅太阳能电池占据着90％左右的光伏市场，偏高的制备成本制约其进一步发展。相对于晶硅太阳能电池，HIT(Heterojunctionwith intrinsic Thin-layer)电池具有低温制备工艺、高稳定性、高效率和低成本的特点，是光伏领域的研究热点。相比与晶硅太阳能电池，HIT太阳能电池的最大特点就是要制备透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide，简称，TCO)薄膜，由于HIT太阳能电池发射极是用非晶硅制备的，该层的横向导电性能比较差，所以必须在发射极的上面制备一侧TCO。TCO层主要作用就是将载流子输送到电池电极，同时也可以保护底下PN结，并且，通过控制TCO层的厚度使其成为减反层来减少HIT太阳能电池的光学损失。TCO薄膜性能的好坏直接影响HIT太阳能电池转换效率，而现有的TCO薄膜的有效透过率还较差，还存在可提升的空间，没有达到较高的有效透过率。

发明内容

为了解决现有技术中HIT太阳能电池TCO薄膜的有效透过率较差的技术问题，而导致太阳能电池组件或产品发电效率低，本发明目的一方面是提供了一种金属TCO叠层薄膜，具体的技术方案如下：

一种金属TCO叠层薄膜，用于HIT太阳能电池，包括：TCO基底层，以及依次设置在TCO基底层上的非晶TCO浸润层、金属膜层和TCO面层；

其中所述非晶TCO浸润层的厚度小于等于10nm，所述金属膜层的厚度大于等于1nm且小于等于30nm，所述金属TCO叠层薄膜的总厚度小于等于150nm。

另一方面，本发明实施例提供了一种金属TCO叠层薄膜的制备方法，包括以下步骤：

提供具有掺杂非晶硅膜层表面的单晶硅片；

在所述单晶硅片的掺杂非晶硅膜层的表面形成TCO基底层；

在所述TCO基底层上形成非晶TCO浸润层；

在所述非晶TCO浸润层上形成金属膜层；

在所述金属膜层上形成TCO面层。

再一方面，本发明实施例还提供了一种金属TCO叠层薄膜的HIT太阳能电池，包括单晶硅片，在所述单晶硅片的正面依次包括：第一本征非晶硅层、N型非晶硅层、所述金属TCO叠层薄膜和栅电极层；

在所述单晶硅片的背面依次包括：第二本征非晶硅层、P型非晶硅层、所述TCO面层、栅电极层。