[发明专利]一种太阳能电池及其制作方法

说明书

本发明公开一种太阳能电池及其制作方法，涉及光伏技术领域，以降低透明导电层与太阳能电池的负极端的接触电阻，提高导电性。该太阳能电池包括具有正极端和负极端的电池片，以及形成在电池片的负极端的透明导电层；其中，透明导电层包括第一透明导电膜和第二透明导电膜；第一透明导电膜和第二透明导电膜沿着远离电池片的负极端的方向层叠；第一透明导电膜含有掺杂H原子的ZnO。本发明提供的制作方法用于制作太阳能电池。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制作方法。

背景技术

清洁能源是解决能源匮乏与环境污染问题的有效途径之一，而光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，倍受关注。近年来，太阳能电池技术快速发展。

现有的太阳能电池，大多采用源自平板显示器(FDP)行业的掺杂氧化铟作为透明导电层(TCO)材料。掺杂氧化铟通常为In₂O₃和SnO₂的混合物，In₂O₃和SnO₂的质量比一般为90:10。由于掺杂氧化铟的功函数偏高，使得掺杂氧化铟与电池片的负极端接触时，接触电阻较大，导电性能较差，从而影响了太阳能电池的转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池，以降低透明导电层与太阳能电池的负极端的接触电阻，提高导电性。

第一方面，本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池包括具有正极端和负极端的电池片，以及形成在电池片的负极端的透明导电层；其中，透明导电层包括第一透明导电膜和第二透明导电膜；第一透明导电膜和第二透明导电膜沿着远离电池片的负极端的方向层叠；第一透明导电膜含有掺杂H原子的ZnO。

采用上述技术方案时，电池片的负极端的透明导电层包括第一透明导电膜和第二透明导电膜，且第一透明导电膜和第二透明导电膜沿着远离电池片的负极端的方向层叠。此时，第一透明导电膜与电池片的负极端相接触，而第一透明导电膜含有掺杂H原子的ZnO。一方面，掺杂ZnO的功函数为4.35eV～4.45eV，功函数较低，可以降低第一透明导电膜与电池片的负极端的接触电势差，使得第一透明导电膜与电池片的负极端的接触电阻较小。另一方面，ZnO掺杂H原子，可以钝化ZnO薄膜的晶界缺陷，减少晶格散射，从而提高ZnO中的载流子迁移率，提高第一透明导电膜的导电性。并且，H原子作为浅施主，可以在少量掺杂的情况下，提高ZnO中的载流子浓度，提高第一透明导电膜的导电性。可见，本发明提供的太阳能电池，不仅可以降低透明导电层与电池片的负极端的接触电阻，提高太阳能电池的开路电压；而且可以提高透明导电层的导电性，从而提高太阳能电池的填充因子和转换效率。

在一些可能的实现方式中，上述掺杂H原子的ZnO中H原子掺杂浓度为10¹⁹cm^-3～10²⁰cm^-3。此时，H原子掺杂浓度较低，可以减少因掺杂引入的电离杂质散射中心的增加，从而提高第一透明导电膜中的载流子迁移率和导电性。并且，H原子掺杂浓度较低，可以避免ZnO中载流子浓度过高，从而减少载流子对光子的吸收，提高第一透明导电薄膜的透光性。

在一些可能的实现方式中，上述掺杂H原子的ZnO为n型掺杂H原子的ZnO。此时，可以通过调节n型杂质原子的浓度，对ZnO的导电性进行微调。

在一些可能的实现方式中，上述掺杂H原子的ZnO中，ZnO可以为掺杂有n型杂质原子的材料，n型杂质原子为第ⅢA族原子，第ⅢA族原子包括B、Al、Ga、In中的一种或多种。