[发明专利]太阳电池及其制作方法

说明书

本发明涉及一种太阳电池，包括底电池和顶电池，其中底电池包括：基底；发射极层，设于基底的表面；隧穿氧化层，设于基底的背表面；多晶硅层，设于隧穿氧化层的表面；正面钝化层，设于发射极层的表面；背面钝化层，设于多晶硅层的表面；以及背面电极，设于背面钝化层的表面；其中，发射极层的至少一部分不与正面钝化层接触，背面电极的至少一部分穿透背面钝化层并与多晶硅层接触。

技术领域

本发明涉及一种太阳电池，该太阳电池具有较宽的光谱响应范围和较高的光电转换效率，工艺简单且成本较低。

背景技术

晶体硅太阳电池技术，作为光伏市场的主力军，经过多年的发展，其理论光电转换效率已接近极限。以晶体硅太阳电池为基底，制备两端叠层太阳电池，是提高光伏器件效率，降低光伏系统成本的有效途径。

无机-有机卤化物钙钛矿太阳电池凭借吸光系数高、载流子迁移率高、带隙可调、制备简易和成本低等优点，在近十年来取得了突破性的进展。以晶体硅太阳电池为基底制备宽带隙的钙钛矿太阳电池，从而形成两端叠层太阳电池，可以拓宽器件的光谱响应范围，有效提高器件的能量转换效率。目前，这种结构的叠层太阳电池主要采用异质结硅太阳电池技术，例如HIT(Heterojunction with Intrinsic Thinlayer)结构的叠层太阳电池。然而，该技术依然存在生产设备及制作成本较高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳电池，该太阳电池具有较宽的光谱响应范围和较高的光电转换效率，工艺简单且成本较低。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种太阳电池，包括底电池和顶电池，所述底电池包括：基底；发射极层，设于所述基底的表面；隧穿氧化层，设于所述基底的背表面；多晶硅层，设于所述隧穿氧化层的表面；正面钝化层，设于所述发射极层的表面；背面钝化层，设于所述多晶硅层的表面；以及背面电极，设于所述背面钝化层的表面；其中，所述发射极层的至少一部分不与所述正面钝化层接触，所述背面电极的至少一部分穿透所述背面钝化层并与所述多晶硅层接触。

在本发明的一实施例中，所述隧穿氧化层的材料包括氧化硅，且厚度为1-15nm。

在本发明的一实施例中，所述多晶硅层的材料包括磷掺杂多晶硅，且厚度为10-1000nm。

在本发明的一实施例中，所述基底的材料包括N型单晶硅，且电阻率为0.1-20ohm·cm；所述发射极层为硼掺杂。

在本发明的一实施例中，所述太阳电池还包括复合层，设于所述底电池的表面，所述顶电池通过所述复合层连接所述底电池，所述顶电池包括：电子传输层，设于所述复合层的表面；钙钛矿层，设于所述电子传输层的表面；空穴传输层，设于所述钙钛矿层的表面；电极缓冲层，设于所述空穴传输层的表面；透明电极层，设于所述电极缓冲层的表面；正面电极，设于所述透明电极层的表面；以及减反层，设于所述透明电极层的表面上不与所述正面电极接触的区域。

本发明的另一方面提供一种太阳电池的制作方法，包括形成底电池和顶电池，其中形成所述底电池的步骤包括：提供基底；在所述基底的表面形成发射极层；在所述基底的背表面形成隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层的表面形成多晶硅层；在所述发射极层的表面形成正面钝化层；在所述多晶硅层的表面形成背面钝化层；以及在所述背面钝化层的表面设置背面电极；其中，所述发射极层的至少一部分不与所述正面钝化层接触，所述背面电极的至少一部分穿透所述背面钝化层并与所述多晶硅层接触；在所述发射极层的表面形成所述正面钝化层的方法包括使用原子层沉积法和/或等离子体增强化学气相沉积法形成所述正面钝化层，以及图形化所述正面钝化层以露出所述发射极层的至少一部分；在所述多晶硅层的表面形成所述背面钝化层的方法包括原子层沉积法和/或等离子体增强化学气相沉积法；在所述背面钝化层的表面设置所述背面电极的方法包括热蒸发法或丝网印刷法。