[发明专利]一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法

说明书

本公开实施例提供了一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法。在所述硅基异质结太阳能电池的背表面设置透明的光疏介质层，所述光疏介质层包括介质材料层，所述介质材料层的材料为光疏介质材料，所述光疏介质材料的折射率为范围在1‑3.7中任一值。通过在硅基异质结太阳能电池的背表面设置透明的光疏介质层，可以有效提升硅基异质结太阳能电池的电流。

技术领域

本公开涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着硅原料的缺乏，加速了硅片向薄片化发展。用于太阳能电池的正常硅片的厚度为150-180μm，而薄片化的硅片的厚度为50-130μm。薄片化的硅片制备获得的太阳能电池简称薄片电池。由于晶体硅是间接带材料，光吸收系数小，太阳能电池厚度减小时，由于透射光引起的损失随厚度的减小而增大，因此，薄片电池更容易造成对光利用的不充分和浪费，从而使得薄片电池比正常厚度电池的电流明显低很多。

硅基异质结（SHJ）太阳能电池是目前主流的几种高效太阳能电池技术。SHJ太阳能电池具有高转化效率、低温度系数的特点，具有广阔的市场前景。图1示出了常规的SHJ太阳能电池的结构示意图。如图1所示，SHJ异质结电池从上至下依次包括第一电极、第一ITO透明导电层、n型非晶或微晶层、第一本征非晶或微晶硅钝化层、n型单晶硅片、第二本征非晶或微晶硅钝化层、p型非晶或微晶层、第二ITO透明导电层和第二电极。

目前，有两种方案用来提高电池对红外波段光的利用率。第一种方案是增加电池片的厚度，但是这必定会增加硅片的成本，电池片厚度增加时，电池的开路电压还会降低。另一种方案是在电池的背表面镀上一层金属银来作为反射层，让透射的光尽可能的再次被反射到硅片中，实现光的再利用。虽然增加银金属反射层会提高光在电池背表面的反射，但是金属银薄膜在空气中容易被硫化，从而导致其导电性能和反光性能下降，并且，由于银金属薄膜直接镀在硅片上，整个器件的光学结构并不理想，实际上对于提升太阳电池对光的反射再吸收能力的作用并不大。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种硅基异质结太阳能电池，在所述硅基异质结太阳能电池的背表面设置透明的光疏介质层。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质层包括介质材料层，所述介质材料层的材料为光疏介质材料。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质材料的折射率为范围在1-3.7中任一值。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质层具有两层所述介质材料层，所述光疏介质层还包括纳米颗粒层，所述纳米颗粒层包裹于两层所述介质材料层之间；

所述纳米颗粒层的材料为具有表面等离子体效应的金属纳米颗粒。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述金属纳米颗粒为银纳米颗粒或金纳米颗粒。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质材料选择为氟化镁 、二氧化硅和氮化硅中的一种或多种。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质层中两层所述介质材料层的光疏介质材料选择为相同或不同。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述光疏介质层的层数为至少一层。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，在所述光疏介质层的远离所述背表面的表面设置红外高反材料层，所述红外高反材料层用于将透射光反射到所述硅基异质结太阳能电池的所述背表面。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述红外高反材料层是由氮化铪和银组成的HfN/Ag复合材料。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述硅基异质结太阳能电池为薄片电池。