[发明专利]一种硅基太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种硅基太阳能电池，包括依次设置的前电极、前减反射层、前发射电极、Si(p)硅基本征层、In掺杂层、量子点薄层、氧化铝背面钝化层、SixNy背面氮化硅层、铝背场层和背电极。本发明通过上述各个层依次设置，特别是掺杂层和量子点薄层的设置，在P型硅底层扩散ⅢA族其他元素形成P+层，然后镀上近红外光谱的吸收材料的量子点薄层，利用这种近红外光区的半导体材料对长波的吸收特性，增加光能的利用，提高光电的转化效率。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种硅基太阳能电池及其制备方法。

背景技术

近年来，随着太阳能电池的研究和生产技术的发展以及低碳环境的要求，太阳能电池在传统能源领域越来越不可替代的作用。

目前传统的硅基太阳能电池因其效率优势成为太阳能产品中的主流产品得到了广泛的市场应用。相对于其他类型的太阳能电池产品(薄膜太阳能电池，敏化太阳能电池，钙钛矿太阳能电池)其生产相对成熟，光电转换效率相对较佳，在未来一段时间内仍旧是不可替代的。

尽管目前硅基太阳能电池具有诸多优势，尤其是目前较热的PERC电池，但是其Si禁带宽度1.1ev，光吸收截止波长1100nm，对长波段的光仍旧利用较低，因此提高目前PERC电池的长波段吸收从而提高太阳能电池效率是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硅基太阳能电池，本发明提供的硅基太阳能电池长波段光利用率高，转换效率高。

本发明提供了一种硅基太阳能电池，包括依次设置的前电极、前减反射层、前发射电极、Si(p)硅基本征层、In掺杂层、量子点薄层、氧化铝背面钝化层、SixNy背面氮化硅层、铝背场层和背电极。

优选的，所述前发射电极为N型硅层；所述前电极为Ag浆料，所述前减反射层为氮化硅膜层，所述背电极为Ag浆或银铝浆；

优选的，所述Si(p)硅基本征层为P型硅层；所述P型硅层是由薄片状单晶硅或者多晶硅构成，其中p型硅层的硼掺杂浓度为2×10¹⁸(1/cm³)。

优选的，所述In掺杂层在P型硅底层扩散ⅢA族元素形成P+层。

优选的，所述ⅢA族元素包括铟、硼、铝、镓中的一种或几种。

优选的，所述量子点薄层选自In₂S₃、N掺杂的二氧化钛、Er³⁺掺杂的ZnO-CuO-ZnAl₂O₄多层氧化物结构、Er³⁺掺杂的ZnO-ZnAl₂O₄多层氧化物结构和Yb³⁺，Er³⁺，Tm³⁺掺杂的BiVO₄结构中的一种或几种。

优选的，所述前减反射层的厚度为70～90nm；所述前发射电极厚度为0.2～0.3μm；所述Si(p)硅基本征层厚度为170～180nm；所述In掺杂层厚度为10～20nm。

优选的，所述氧化铝背面钝化层厚度为20～30nm；所述SixNy背面氮化硅层厚度为70～100nm；所述铝背场层厚度为20～30μm。

本发明提供了一种硅基太阳能电池的制备方法，包括：

采用丝网印刷的方式制备背电极；

在所述背电极上采用丝网印刷的方式制备铝背场层；

在所述铝背场层上采用PECVD方式沉积SixNy背面氮化硅层；

在所述SixNy背面氮化硅层上采用沉积氧化铝背面钝化层；

在所述氧化铝背面钝化层上采用喷淋得到量子点薄层；