CN104600157A - 一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种异质结太阳能电池的制造方法，包括：提供基片；在所述基片一侧或两侧形成第一本征缓冲层；在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，即：第一掺杂层和第二掺杂层；在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层；从而提高电池光电转换效率。此外，本申请还提供一种异质结太阳能电池。
Description
技术领域
本申请涉及新能源领域，具体涉及一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池。
背景技术
太阳能电池也可以称之为光伏电池，其一种利用光生伏特效应将太阳光辐射直接转换为电能的新型发电技术。因其具有原材料充足、清洁、安全、寿命长等优点，被认为是最有前途的可再生的能源技术之一。
目前晶体硅太阳能电池包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和高效晶体硅太阳能电池等。
单晶硅太阳能电池的转换效率很高，技术较为成熟，但是由于其需要以高纯的单晶硅棒为原料，使得电池的制造成本较大，难以大规模推广应用。
多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其在制造成本上，比单晶硅太阳能电池低。然而，多晶硅太阳能电池的光电转换效率相比单晶硅太阳能电池则较低，以及多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
高效晶体硅太阳能电池包括：HIT(Hetero-junction with Intrinsic Thin layer，非晶硅/晶硅异质结)电池、IBC(Interdigitated back contact，全背电极接触晶硅)电池等；其中，HIT太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，其结合单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势。该HIT太阳能电池具有制备工艺温度低、转换效率高、高温特性好等特点，是一种低价高效电池，因此，HIT太阳能电池成为目前主流的几种高效太阳能电池技术之一。
所谓非晶硅/晶硅异质结太阳能电池(HIT：Hetero-junction with intrinsic Thinlayer)结构就是在P型氢化非晶硅与n型硅衬底之间，以及n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间分别增加一层本征氢化非晶硅薄膜。采取该工艺措施后，改变了PN结的性能。因而使转换效率达到25.57％，开路电压达到740mV，并且全部工艺可以在230℃以下实现。
由此可见，HIT电池之所以能取得这样高的光电转换效率是由于在太阳电池的p-n结中***一个本征非晶硅层，该本征非晶硅层对晶硅表面的钝化作用使其界面特性得以改善。因此，本征非晶硅层需要具有一定厚度和较宽的光学带隙，使尽可能多的光照可以透射到晶硅区域，进而达到高性能的HIT电池。但是，本征非晶硅层的厚度是影响HIT电池性能重要因素，一方面，由于本征非晶硅层本身导电率较低，因此，本征非晶硅层太厚将会增大电池的串联电阻，使填充因子相应减小，进而使电池转换效率降低；为使晶硅具有良好的陷光效果，需要对晶硅进行制绒处理，由于晶硅制绒处理后其表面粗糙度增加，如果本征非晶硅层太薄，其难以均匀沉积在晶硅表面上，进而不能对异质结界面起到良好的钝化效果，也就无法减小因界面复合而引起的电池效率损失；另一方面，由于本征非晶硅层直接在晶硅表面上沉积形成，会引起晶硅外延生长和混合相生长，导致硅原子结构中产生高缺陷态密度，进而导致界面质量较低。
基于上述，如何提供一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池，能够减小本征非晶硅层厚度对电池性能的影响，并防止本征非晶硅层在晶硅上外延生长和混成相生长，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种异质结太阳能电池的制造方法，以解决上述技术问题。
本申请提供一种异质结太阳能电池的制造方法，包括：提供基片；在所述基片一侧或两侧形成第一本征缓冲层；在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，称为第一掺杂层和第二掺杂层；在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
优选地，所述第一本征缓冲层和/或第二本征缓冲层设置为单层或多层，并采用化学气相沉积法、热丝气相化学沉积或者热氧化法沉积形成。
优选地，所述第一本征缓冲层为a-SiOx:H本征层，沉积条件为：选用的反应气体为SiH4和CO2；沉积温度范围大于等于200℃，小于等于230℃；沉积压力范围为大于等于0.2mbar，小于等于0.8mbar；SiH4流量为范围为大于等于200sccm，小于等于800sccm；CO2流量范围为大于等于20sccm，小于等于50sccm；40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2。
优选地，所述第一本征缓冲层的厚度范围大于等于1nm，小于等于25nm。
优选地，所述第二本征缓冲层为a-Si:H本征层，沉积条件为：选用的反应气体为SiH4，沉积温度为范围为大于等于220℃，小于等于230℃，沉积压力为范围为大于等于0.5，小于等于0.7mbar，SiH4流量范围为大于等于400sccm，小于等于800sccm，40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2。
优选地，所述第二本征缓冲层的厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm。
优选地，所述第一掺杂层为P型掺杂层，第二掺杂层为N型掺杂层；或第一掺杂层为N型掺杂层，第二掺杂层为P型掺杂层。
优选地，所述第一掺杂层为掺杂磷烷的非晶硅层，所述第二掺杂层为掺杂三甲基硼的非晶硅层。
优选地，在所述透明导电层的沉积材料为氧化铟锡；所述透明导电氧化物/金属复合层的沉积材料为氧化铟锡/银。
本申请还提供一种异质结太阳能电池，包括：基片；在所述基片的一侧或两侧设置第一本征缓冲层；在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧设置掺杂层；在具有所述掺杂层的基片的两侧分别设置透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧设置透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
优选地，所述第一本征缓冲层和/或第二本征缓冲层设置为单层或多层结构。
优选地，所述第一掺杂层为P型掺杂层，第二掺杂层为N型掺杂层；或第一掺杂层为N型掺杂层，第二掺杂层为P型掺杂层。
与现有技术相比，本申请具有以下优点:通过在基片上先沉积第一本征缓冲层，以提供较高的禁带宽度，使得光照可以投射到基片内，提升光电转换效率；再在具有该第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层，从而防止第二本征缓冲层在基片上外延生长或混合生长；因此，本申请提供的异质结太阳能电池侧制造方法能够避免电池受到本征层厚度以及外延生长等因素的影响，而导致的光电转换效率下降，从而提升电池性能。
附图说明
图1是本申请提供的一种异质结太阳能电池制造方法的流程图；
图2是本申请提供的一种异质结太阳能电池制造方法的第一实施例流程图；
图3是本申请提供的一种异质结太阳能电池制造方法的第二实施例流程图；
图4是本申请提供的一种异质结太阳能电池的第一实施例的结构示意图；
图5是本申请提供的一种异质结太阳能电池的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
异质结太阳能电池(HIT)要求对异质结界面具有良好的钝化效果，从而减小因界面复合而引起的电池效率损失。而在基片上沉积本征层时，需要本征层具有适合的厚度和较宽的光学带隙，以使较多的光照可以通过本征层投射到基片区域，从而提高电池转换效率。因此，本申请提供了一种异质结太阳能电池的制造方法，如下：
请参考图1所示，图1是本申请提供一种异质结太阳能电池的制造方法的流程图，该制造方法包括一下步骤：
步骤S100：提供基片；
步骤S110：在所述基片一侧或两侧形成第一本征缓冲层；
步骤S120：在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；
步骤S130：在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，称为第一掺杂层和第二掺杂层；
步骤S140：在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层，或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
上述制造方法，通过在基片上先沉积第一本征缓冲层，以提供较高的禁带宽度，使得光照可以投射到基片内，提升光电转换效率；再在具有该第一本征缓冲层的基片上形成第二本征缓冲层，从而防止第二本征缓冲层在基片上外延生长或混合生长。
上述步骤的具体实现方式如下：
请参考图2所示，图2是本申请提供的一种异质结太阳能电池制造方法的第一实施例流程图；该实施例具体包括如下步骤：
步骤S100-1：提供基片；
该基片选用晶硅材料，该晶硅材料可以为单晶硅体或者多晶硅体，在本实施例中可以选用N型单晶硅片，其厚度范围是大于等于150um，且小于等于300um，优选为180um，电阻率为3Ωcm。对于硅片需要先对其进行制绒和清洗，制绒的目的是减小电池表面的反射，使得更多的光子能够被基片吸收，通常制绒是将硅片表面处理为金字塔形状，该形状更有利于光线斜射到硅片内部，降低电池表面的光的反射率，使得光程变大，硅片作为有源层吸收的光子数量变多；制绒同时还具有能够去除硅片表面损伤的作用。
其中，制绒方式可以采用湿法制绒或干法制绒；湿法制绒可以使用一定配比的碱性溶液(例如：KOH，NaOH，四甲基氢氧化胺等)进行一定时间的各向异性腐蚀；干法制绒主要是通过光刻掩膜板得到图形再使用反应离子刻蚀(RIE：Reactive Ion Etching)进行刻蚀(主要通过C2H4和SF6)；干法制绒在没有掩膜的情况下可以通过机器进行反应离子刻蚀(RIE)，使用气体为SF6和O2。
对硅片制绒后需要硅片进行清洗，清洗的主要作用在于去除制绒后残余在硅片表面的金属离子和硅片表面形成的自然氧化膜。另外，在清洗时，用于去除硅片表面氧化膜的化学液体还能够起到对硅片部分钝化的作用。对于硅片的清洗，可以采用化学清洗，例如：使用RCA洗液(碱性和酸性过氧化氢溶液)，RCAI号为碱性过氧化氢溶液，配比可以是，H2O:H2O2:NH4OH＝5:1:1-5:2:1；RCAII号为酸性过氧化氢溶液，配比可以是，H2O:H2O2:HC1＝6:1:1-8:2:1；RCA洗液使用条件为：75℃-85℃，清洗时间10-20分钟，清洗顺序先使用RCAI后在使用RCAII。
需要说明的是，硅片可以采用N型或者P型，在本实施例中采用N型对该制造方法进行说明，但并不限于N型。对于硅片的清洗方式也并不限于上述的RCA方式，以及采用RCA清洗时所需的清洗条件也可以根据实际需要设定。
步骤S110-1：在所述基片一侧形成第一本征缓冲层；
在该步骤中，第一本征缓冲层可以采用非晶硅氧材料(a-SiOx:H)，通过化学气相沉积法将非晶硅氧化材料沉积在硅片的一侧，形成第一本征缓冲层。该化学气相沉积法可以采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD：PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition)或者热丝化学气相沉积法(HWCVD：Hotwire Chemical Vapor Deposition)或者甚高频等离子体增强化学气相沉法(VHF-PECVD)或者其他制备方法，在本实施例中采用甚高频等离子体增强化学气相沉法(VHF-PECVD)，沉积第一本征缓冲层，沉积条件可以是：采用SiH4和CO2为反应气体；沉积温度大于等于200℃，小于等于230℃，优选为220℃；沉积压力范围为大于等于0.2mbar，小于等于0.8mbar，优选为0.5mbar；厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm，SiH4流量范围为大于等于200sccm，小于等于800sccm，优选为400sccm；CO2流量范围为大于等于20sccm，小于等于50sccm，优选为33sccm；40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2，优选为0.015W/cm2。
由于第一本征缓冲层a-SiOx:H禁带宽度在1.8ev以上，并且其吸收***较小，因此，第一本征缓冲层a-SiOx:H的引入，能够使太阳光更加充分的透过掺杂层进入硅片内，从而提高太阳能电池的光转换效率。
步骤S120-1：在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；
在该步骤中，第二本征缓冲层可以选用非晶硅氢材料(a-Si:H)，该第二本征缓冲层的沉积条件为：反应气体为SiH4，沉积温度范围为大于等于220℃，小于等于230℃；沉积压力范围为大于等于0.5，小于等于0.7mbar；SiH4流量范围为大于等于400sccm，小于等于800sccm；40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2；沉积厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm。由于第二本征缓冲层采用的非晶硅(a-Si:H)材料中存在大量氢原子，因此，可以很好的钝化硅片表面的缺陷态，且a-Si:H第二本征缓冲层禁带宽度大概在1.7-1.8ev之间。
所述第一本征缓冲层和第二本征缓冲层的沉积厚度总和处于大于2nm小于50nm即可。
由于第一本征缓冲层和第二本征缓冲层都具有较高的禁带宽度，因此，能够更加充分的使硅片吸收太阳光的照射，进而实现更好的光电转换效率，提高电池性能。
在硅片的一侧设置有第一本征缓冲层，一方面可以优化第二缓冲层由于受到厚度的影响而导致光转换效率下降；另一方面还可以防止第二缓冲层在硅片外延生长。
步骤S130-1：在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，即：第一掺杂层和第二掺杂层；
在该步骤中，在所述具有第二本征缓冲层的基片两侧形成掺杂层，位于基片上的可以为第一掺杂层，位于基片下的可以为第二掺杂层。所述第一掺杂层为P型掺杂非晶硅层，其可以作为窗口层，掺杂材料可以选取三甲基硼(TMB)，厚度为大于等于4nm，小于等于40nm，优选为10nm。所述第二掺杂层为N型掺杂非晶硅层，掺杂材料可以选取磷烷(PH3)，厚度为大于等于4nm，小于等于40nm，优选为30nm。
可以理解的是，所述第一掺杂层和第二掺杂层位置可以互换，即：作为窗口层的可以选取N型掺杂非晶硅层为第一掺杂层，第二掺杂层可以为P型掺杂非晶硅层。
步骤S140-1:在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
在该步骤中，在位于具有所述第一掺杂层的基片的一侧，即：P型掺杂非晶硅层上，采用物理气相沉积(PVD：Physical Vapor Deposition)方式沉积透明导电层作为前电极，该透明导电层的厚度范围是大于等于50nm，且小于等于120nm，优选地可以为80nm，材料可以为氧化铟锡(ITO)导电膜，方阻为30Ω。在位于具有所述第二掺杂层的基片的一侧，即：N型掺杂非晶硅层上，采用物理气相沉积(PVD：Physical Vapor Deposition)方式沉积与所述第一掺杂层上的透明导电层相同的透明导电层作为背电极。进而形成双面受光的异质结太阳能电池。
通过在掺杂层两侧分别形成透明导电层，进而形成多面受光的异质结太阳能电池。
对于该步骤，可以理解的是，还可以仅在掺杂层的一侧形成透明导电层，在另一侧形成透明导电氧化物及金属所构成的复合层，例如：在P型掺杂非晶硅层上，采用物理气相沉积(PVD：Physical Vapor Deposition)方式沉积透明导电层；在N型掺杂非晶硅层上，采用物理气相沉积(PVD：Physical VaporDeposition)方式沉积透明导电氧化物与金属，进而构成的复合层，作为背电极。该复合层可以选用氧化铟锡(透明导电氧化物)与银(金属)构成的复合物(ITO/Ag)，厚度范围是大于等于10nm，且小于等于120nm，进而形成单面受光的异质结太阳能电池。
使用上述透明导电氧化物(TCO)与金属组成的复合背电极，能够提高背反射效果，提高光电转换效率。
在步骤S140-1中，可以根据实际应用需要以及环境情况，设置不同的受光面已提高异质结太阳能电池的利用率。
以上为本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法的第一实施方式的描述，其具体说明的是基片一侧形成第一缓冲层的制造方法，可以理解的是，在基片上形成的第一缓冲层，不仅可以位于基片的一侧，也可以位于基片的两侧，如图3所示，图3是本申请提供的一种异质结太阳能电池制造方法的第二实施例流程图，即：在基片两侧分别形成第一缓冲层的步骤。
对于在基片一侧形成第一缓冲层还是在基片两侧分别形成第一缓冲层可以根据实际需要进行制造，因此，第一缓冲层并不限于仅在基片一侧形成或者在基片的两侧形成。
图3所提供的第二实施例的步骤如下：
步骤S100-2：提供基片；
该步骤可以参考第一实施例中的步骤S100-1。
步骤S110-2：在所述基片两侧分别形成第一本征缓冲层；
该步骤与第一实施例中的步骤S110-1类似，不同之处在于，该步骤是在基片的两侧分别形成第一本征缓冲层，即：在硅片的两侧分别采用化学气相沉积法沉积非晶硅氧材料(a-SiOx:H)，进而形成第一本征缓冲层，具体沉积方式参考步骤S110-1即可。
步骤S120-2：在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；
该步骤可以参考第一实施例中的步骤S120-1。
步骤S130-2：在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，即：第一掺杂层和第二掺杂层；
该步骤可以参考第一实施例中的步骤S120-1。
步骤S140-2:在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层，或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
该步骤可以参考第一实施例中的步骤S140-1。
第二实施例与第一实施例的区别仅在于第一缓冲层，第一实施例是在基片一侧形成，第二实施例是在基片两侧分别形成，所以，对于第二实施例具体形式方式可参考第一实施例，因此，不在赘述。
需要说明的是，两种实施方式可以根据异质结太阳能电池应用环境情况进行选择，例如：当应用环境适用于单面受光的情况下，可以在受光面的一侧设置第一本征缓冲层，并且在受光面侧设置透明导电层即可，另一侧无需设置第一缓冲层和透明导电层，可以通过透明导电氧化物和金属构成的复合层替代透明导电层。当应用环境适用于双面受光的情况下，可以在基片两侧分别形成第一本征缓冲层，以及在具有该第一本征缓冲层的基片两侧形成透明导电层。
以上公开了本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法实施例，与所述方法实施例相对应，本申请还公开了一种异质结太阳能电池实施例，请参看图4，图4是本申请提供的一种异质结太阳能电池第一实施例的结构示意图。
本申请提供的一种异质结太阳能电池包括：基片300，第一本征缓冲层310，第二本征缓冲层320，第一掺杂层330、第二掺杂层340、透明导电层350、透明导电氧化物/金属复合层360。
所述基片300可以采用单晶硅片或多晶硅片，可以为N型或P型。由于N型硅片的性能更为优越，并且能够克服P型硅片上电池的光致衰退现象，以及N型硅片材料中高效复合中心的密度远低于P型材料，使得电子具有更高的寿命及扩散长度，所以通常情况下硅片选用N型，在本申请实施例中选用的是N型单晶硅片，其厚度范围是大于等于150um，且小于等于300um，优选为180um，电阻率为3Ωcm。
在所述基片300的一侧设置所述第一本征缓冲层310，所述第一本征缓冲层310不仅起到钝化硅片表面的缺陷的作用，还使太阳光更加充分的透过掺杂层进入硅片内，从而提高太阳能电池的光转换效率。该第一本征缓冲层310可以采用非晶硅氧材料(a-SiOx:H)，其厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm。所述第一本征缓冲层310可以根据需要设置为多层或者单层结构。
在具有所述第一本征缓冲层310的所述基片300的两侧分别形成第二本征缓冲层320，所述第二本征缓冲层320也同样起到钝化硅片表面的作用。可以选用非晶硅氢材料(a-Si:H)。
在具有所述第二本征缓冲层320的基片300的两侧分别设置掺杂层，即：第一掺杂层330和第二掺杂层340；在基片300上并且具有所述第一本征缓冲层310的一侧为第一掺杂层330，位于所述基片300另一侧的为第二掺杂层340，所述第一和第二掺杂层340可以为掺杂非晶硅层，所述第一掺杂层330为N型掺杂非晶硅层，所述第二掺杂层340为P型掺杂非晶硅层。可以理解的是，所述第一掺杂层330可以为P型掺杂非晶硅层，所述第二掺杂层340可以为N型非晶硅掺杂层。
在本实施例中，透明导电层350设置在具有第一掺杂层330上，第二掺杂层340上设置为透明导电氧化物/金属复合层360，形成单面受光结构(参考图4所示)。但是，可以理解的是，在所述透明导电层350也可以分别设置所述第一掺杂层330上和第二掺杂层340上，形成双面受光结构。图4仅为一种单面受光的结构示意，本申请提供的异质结太阳能电池的结构并不限于图4所示。
基于上述，请参考图5所示，图5是本申请提供的一种异质结太阳能电池第二实施例的结构示意图。
该第二实施例提供的异质结太阳能电池，包括：基片300，第一本征缓冲层310，第二本征缓冲层320，掺杂层(第一掺杂层330和第二掺杂层340)，透明导电层350。
该第二实施例与第一实施例的不同之处在于：所述第一本征缓冲层310位于所述基片300的两侧。根据使用需求和环境状况，在所述掺杂层的两侧分别设置透明导电层350，形成异质结太阳能电池的双面受光结构；或在具有掺杂层的基片300的一侧，设置透明导电层350，在另一侧设置透明导电氧化物/金属复合层360，进而形成异质结太阳能电池的单面受光结构。
可以理解的是，所述异质结太阳能电池具有单面受光结构时，可以在基片300受光侧设置第一本征缓冲层310，在具有第一本征缓冲层310的基片300的两侧分别设置第二本征缓冲层320，在具有所述第二本征缓冲层320的基片300的两侧分别设置掺杂层，在具有掺杂层的基片300的一侧，并且该侧为位于具有所述第一本征缓冲层310的一侧设置透明导电层350，进而形成单面受光结构。
所述异质结太阳能电池具有双面受光结构时，可以在基片300的两侧分别设置第一本征缓冲层310，或者也可仅在基片300的一侧设置第一本征缓冲层310，在具有第一本征缓冲层310的基片300的两侧分别设置第二本征缓冲层320，在具有第二本征缓冲层320的基片300的两侧分别设置掺杂层，在具有掺杂层的基片300的两侧分别设置透明导电层350，进而形成双面受光结构。
以上仅为单面受光结构和双面受光结构中，关于第一本征缓冲层310的设置情况，实际上，第一本征缓冲层310可以根据需要设置其位于基片300上的位置，并不限于上述内容。
需要说明的是，如图5所示，在本实施例中是以双面受光结构进行说明，但并不限于图5所示。
以上对本申请提供的一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池的结构进行详细说明，根据上述内容对本申请提供的异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池的工作原理进行说明，具体如下：
异质结是一种半导体材料生长在另一种半导体材料上所形成的接触过渡区。异质结太阳能电池能量转换的基础是异质结的光生伏特效应，所谓光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后在p-n结上产生电动势的效应。由于N型区内电子多而空穴少，P型区内空穴多电子少，电子和空穴随着浓度梯度的扩散形成空间电荷区即p-n结，并在空间电荷区内形成一个内电场。当可见光照射到有N型第一掺杂层330和P型第二掺杂层340时，半导体内部结附近生成的载流子由于没有被复合而到达空间电荷区，在受该内建电场的吸引下，使电子流入n区，空穴流入p区，结果是n区存储了过剩的电子，p区有过剩的空穴。电子与空穴在p-n/n-p结附近形成与势垒方向相反的光生电场，即，光生电场与内建电场方向相反，当接通外电路，即可输出电流。
本申请提供的异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池，将基片300作为吸收层，其作用是：一、形成p-n结，产生内建电池；二、产生在载流子；三、与第二掺杂层340上的第一本征缓冲层310和/或第二本征缓冲层320形成背电场。第一本征缓冲层310一方面用于钝化基片300，另一方面防止第二本征缓冲层320在基片300上外延生长，从而提高太阳能电池的光转换效率。第二掺杂层340为N型作为背电场，与N型的基片300形成n-n+结构，形成n+区指向n区的内建电场，减小载流子的复合。
可以理解的是，为使更多太阳光能够进入到作为吸收层的基片300中，透明导电层350、第一本征缓冲层310、第二本征缓冲层320的光学带隙应大于基片300的光学带隙。也就是说，光学带隙应满足使更多的可见光能够进入到基片300内。
本申请提供的异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池，在基片300的一侧或两侧形成双层本征缓冲层(第一本征缓冲层310和第二本征缓冲层320)，一方面：能够改善本征层受厚度影响而导致转换效率下降的问题：另一方面：可以防止第二本征缓冲层320在基片300上外延生长或混合生长，导致界面质量较低的问题。
因此，本申请提供的异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池，能够有效的提高异质结太阳能电池的光电转换效率。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
提供基片；
在所述基片一侧或两侧形成第一本征缓冲层；
在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；
在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧形成掺杂层，称为第一掺杂层和第二掺杂层；
在具有所述掺杂层的基片的两侧分别形成透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧形成透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一本征缓冲层和/或第二本征缓冲层设置为单层或多层，并采用化学气相沉积法、热丝气相化学沉积或者热氧化法沉积形成。
3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一本征缓冲层为a-SiOx:H本征层，沉积条件为：选用的反应气体为SiH4和CO2；沉积温度范围大于等于200℃，小于等于230℃；沉积压力范围为大于等于0.2mbar，小于等于0.8mbar；SiH4流量范围为大于等于200sccm，小于等于800sccm；CO2流量范围为大于等于20sccm，小于等于50sccm；40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2。
4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一本征缓冲层的厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm。
5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第二本征缓冲层为a-Si:H本征层，沉积条件为：反应气体为SiH4，沉积温度范围为大于等于220℃，小于等于230℃；沉积压力范围为大于等于0.5mbar，小于等于0.7mbar；SiH4流量范围为大于等于400sccm，小于等于800sccm；40MHz甚高频功率密度范围为大于等于0.012W/cm2，小于等于0.025W/cm2。
6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第二本征缓冲层的厚度范围为大于等于1nm，小于等于25nm。
7.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一掺杂层为P型掺杂层，第二掺杂层为N型掺杂层；或第一掺杂层为N型掺杂层，第二掺杂层为P型掺杂层。
8.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一掺杂层为掺杂三甲基硼的非晶硅层，形成P型掺杂层，所述第二掺杂层为掺杂磷烷的非晶硅层，形成N型掺杂层。
9.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：在所述透明导电层的沉积材料为氧化铟锡；所述透明导电氧化物/金属复合层的沉积材料为氧化铟锡/银。
10.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
基片；
在所述基片的一侧或两侧设置第一本征缓冲层；
在具有所述第一本征缓冲层的基片的两侧形成第二本征缓冲层；
在具有所述第二本征缓冲层的基片的两侧设置掺杂层；
在具有所述掺杂层的基片的两侧分别设置透明导电层；或在具有所述掺杂层的基片的一侧设置透明导电层，另一侧形成透明导电氧化物/金属复合层。
11.根据权利要求10所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一本征缓冲层和/或第二本征缓冲层设置为单层或多层结构。
12.根据权利要求10所述的异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂层为P型掺杂层，第二掺杂层为N型掺杂层；或第一掺杂层为N型掺杂层，第二掺杂层为P型掺杂层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150506 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |