[发明专利]一种高效异质结电池结构及其制备方法

说明书

本发明涉及了一种高效异质结电池结构及其制备方法，高效异质结电池结构包括：中间电池结构，设有n型单晶硅层；正面电池结构，包括依次堆叠设置的正面本征非晶硅层、p型掺杂氢化氧化硅层以及p型掺杂非晶硅层；以及背面电池结构，包括相反方向依次堆叠设置的背面本征非晶硅层、n型掺杂氢化氧化硅层以及n型掺杂非晶硅层；其中，p型掺杂非晶硅层、n型掺杂非晶硅层两者的厚度范围均为1～5nm，p型掺杂氢化氧化硅层、n型掺杂氢化氧化硅层两者的厚度范围均为10～20nm。通过上述设置，可解决现有的异质结电池结构中由于掺杂非晶硅层的厚度与性能两者矛盾对立导致的电池转换效率低的问题。

技术领域

本发明涉及叠层太阳能电池技术领域，具体涉及一种高效异质结电池结构及其制备方法。

背景技术

目前行业中，PERC电池量产效率不断提升，逐渐逼近其转换效率的极限。量产电池转换效率是基于目前异质结结构的太阳能电池。

现有的异质结电池结构中，迎光面一般为掺杂非晶硅/本征非晶硅层/硅基底的层叠结构，其中，掺杂非晶硅层需要保证足够导电性以及钝化效果。因此，该掺杂非晶硅层的厚度不能过薄，一般厚度不小于20nm，但这种较大的厚度使得掺杂非晶硅层对光的寄生吸收非常大，即掺杂非晶硅层会吸收很大一部分入射光、无法转换为光生电流，使得行业量产的异质结电池通常显现高开压、低电流特性。

相反的，若降低上述非晶硅的厚度，则会造成其异质结特性的钝化效果大幅降低、并且电阻大幅上升，从而造成异质结电池的填充因子与开路电压大幅降低。

因此，需要改进现有技术中的异质结电池结构，以解决上述掺杂非晶硅层矛盾对立的问题，从而提升电池转换效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高效异质结电池结构及其制备方法，所述高效异质结电池结构用来解决现有的异质结电池结构中由于掺杂非晶硅层的厚度与性能两者矛盾对立导致的电池转换效率低的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种高效异质结电池结构，包括：

中间电池结构，包括上下相对设置的第一表面与第二表面，所述中间电池结构中设有n型单晶硅层；

正面电池结构，堆叠设置于所述第一表面上，所述正面电池结构包括沿着远离所述第一表面方向依次堆叠设置的正面本征非晶硅层、p型掺杂氢化氧化硅层以及p型掺杂非晶硅层；

以及背面电池结构，所述中间电池结构堆叠设置于所述背面电池结构上、所述第二表面贴合所述背面电池结构，所述背面电池结构包括沿着远离所述第二表面方向依次堆叠设置的背面本征非晶硅层、n型掺杂氢化氧化硅层以及n型掺杂非晶硅层；

其中，所述p型掺杂非晶硅层、所述n型掺杂非晶硅层两者的厚度范围均为1～5nm，所述p型掺杂氢化氧化硅层、所述n型掺杂氢化氧化硅层两者的厚度范围均为10～20nm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述p型掺杂非晶硅层、所述n型掺杂非晶硅层两者的厚度均为3nm，所述p型掺杂氢化氧化硅层、所述n型掺杂氢化氧化硅层两者的厚度均为12nm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述正面电池结构还包括正面TCO层，沿着远离所述第一表面的方向堆叠设置于所述p型掺杂非晶硅层上；所述背面电池结构还包括背面TCO层，沿着远离所述第二表面的方向堆叠设置于所述n型掺杂非晶硅层上。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述正面电池结构还包括正面电极，设于所述正面TCO层上；所述背面电池结构还包括背面电极，设于所述背面TCO层上。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述p型掺杂氢化氧化硅层、所述p型掺杂非晶硅层两者的的掺杂元素均为硼、铝、镓元素的一种或多种；所述n型掺杂氢化氧化硅层、所述n型掺杂非晶硅层的掺杂元素均为磷。