[发明专利]一种太阳电池及其制备方法

说明书

本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池及其制备方法。本发明提供的太阳电池，包括依次设置的背电极层、第一透明导电膜层、第一金属氧化物层、第一本征非晶硅钝化层、n型制绒晶体硅衬底、第二本征非晶硅钝化层、第二金属氧化物层、第二透明导电膜层和上电极层；所述背电极层为功函数梯度设置的背电极层。本发明通过上述结构的设置可以使金属氧化物中少量的氧迁移到背电极，降低其与非晶硅中氢的反应几率，从而可以提高所述太阳电池的稳定性。

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池及其制备方法。

背景技术

金属氧化物如氧化钼、氧化钨及氧化钒作为空穴传输层，氧化镍及氧化钛等作为电子传输层被广泛应用于晶体硅异质结太阳电池。短短几年内，瑞士联邦洛桑理工学院微工程技术研究所光伏实验室所制备电池的记录效率已高达23.4％(面积4cm²)。该类型电池目前存在的问题之一是高温退火导致电池填充因子降低。Geissbühler等研究人员初步分析了热退火对氧化钼/晶体硅太阳电池性能的影响，在低于130℃时太阳电池性能没变化，温度再升高，电池性能出现了S型，填充因子从76.6％下降到69.7％，研究人员从界面层厚度随退火温度增大给出了一个可能解释(Geissbühler等，Appl.Phys.Lett.107(2015)：081601)。研究人员也认为非晶硅中的氢与金属氧化物中的氧发生反应，从而降低了非晶硅的钝化作用(Jinyoun Cho等，Solar EnergyMaterials and Solar Cells 206(2020):110324)。在此类型电池中，通常采用银电极作为背电极，一方面银具有较大功函数，单层高功函数的银背电极不利于金属氧化物中少量氧向金属背电极的迁移，增加了非晶硅中的氢与金属氧化物中氧发生反应的几率，不利于电池稳定性能的提高。

因此，就目前来看，太阳电池的稳定性差是目前制约其发展的一种重要影响因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳电池及其制备方法，所述太阳电池具有较高的稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种太阳电池，其特征在于，包括依次设置的背电极层、第一透明导电膜层、第一金属氧化物层、第一本征非晶硅钝化层、n型制绒晶体硅衬底、第二本征非晶硅钝化层、第二金属氧化物层、第二透明导电膜层和上电极层；

所述第一本征非晶硅钝化层和第二本征非晶硅钝化层分别为退火处理后的第一本征非晶硅钝化层和退火处理后的第二本征非晶硅钝化层；

所述背电极层为功函数梯度设置的背电极层。

优选的，所述第二金属氧化物层的材料为氧化钼、氧化钒或氧化钨；

所述第一金属氧化物的材料为氧化钛或氧化镍。

优选的，所述第一金属氧化物层和第二金属氧化层的厚度独立的为5～10nm。

优选的，所述背电极层包括在所述第一透明导电膜层表面依次层叠设置的钙层、镁层和银层。

优选的，所述钙层和镁层的厚度独立的为5～10nm。

本发明还提供了上述技术方案所述的太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

在n型制绒晶体硅衬底的上下表面分别沉积第一非晶硅钝化层和第二非晶硅钝化层后，进行退火处理，分别形成第一本征非晶硅钝化层和第二本征非晶硅钝化层；

在所述第一本征非晶硅钝化层表面沉积第一金属氧化物层，在所述第二本征非晶硅钝化层的表面沉积第二金属氧化层；

在所述第一金属氧化物层表面沉积第一透明导电膜层，在所述第二金属氧化层的表面沉积第二透明导电膜层；