CN203351631U - N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件 - Google Patents

N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件 Download PDF

Info

Publication number
CN203351631U
CN203351631U CN201320226137XU CN201320226137U CN203351631U CN 203351631 U CN203351631 U CN 203351631U CN 201320226137X U CN201320226137X U CN 201320226137XU CN 201320226137 U CN201320226137 U CN 201320226137U CN 203351631 U CN203351631 U CN 203351631U
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
type
conductive film
transparent conductive
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320226137XU
Other languages
English (en)
Inventor
包健
杨同春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trina Solar Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd filed Critical Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority to CN201320226137XU priority Critical patent/CN203351631U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203351631U publication Critical patent/CN203351631U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本实用新型公开了一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其中，本征非晶硅钝化层沉积在N型晶体硅衬底的正面上；重掺杂P型非晶硅层沉积在本征非晶硅钝化层的上表面上；正面透明导电膜层沉积在重掺杂P型非晶硅层的上表面上；正面电极层位于正面透明导电膜层的上表面上，并且通过该正面透明导电膜层与重掺杂P型非晶硅层电性连接；N型掺氢晶化硅层沉积在N型晶体硅衬底的背面上；重掺杂N型非晶硅层沉积在N型掺氢晶化硅层的下表面上；背面透明导电膜层沉积在重掺杂N型非晶硅层的下表面上；背面电极层位于背面透明导电膜层的下表面上，并且通过该背面透明导电膜层与重掺杂N型非晶硅层电性连接。本实用新型可以降低太阳能电池的整体串联电阻，进而可以提高填充因子，从而提高太阳能电池的转换效率。

Description

N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
技术领域
本实用新型涉及一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，属于异质结太阳能电池技术领域。
背景技术
目前，以N型晶体硅作为衬底，形成异质结电池器件，一般使用的是本征型（intrinsic）的非晶硅薄膜（a-Si:H)钝化晶体硅（衬底）表面，同时加上掺杂的n+-a-Si:H形成背场（BSF），但由于不掺杂的本征非晶硅薄膜材料的电阻率较大，因此串联电阻较大，填充因子FF较低，电池转换效率不高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，它可以降低太阳能电池的整体串联电阻，进而可以提高填充因子，从而提高太阳能电池的转换效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，它包括N型晶体硅衬底、本征非晶硅钝化层、重掺杂P型非晶硅层、正面透明导电膜层、正面电极层、N型掺氢晶化硅层、重掺杂N型非晶硅层、背面透明导电膜层和背面电极层， N型晶体硅衬底具有一正面和一背面；本征非晶硅钝化层沉积在N型晶体硅衬底的正面上；重掺杂P型非晶硅层沉积在本征非晶硅钝化层的上表面上；正面透明导电膜层沉积在重掺杂P型非晶硅层的上表面上；正面电极层位于正面透明导电膜层的上表面上，并且通过该正面透明导电膜层与重掺杂P型非晶硅层电性连接；N型掺氢晶化硅层沉积在N型晶体硅衬底的背面上；重掺杂N型非晶硅层沉积在N型掺氢晶化硅层的下表面上；背面透明导电膜层沉积在重掺杂N型非晶硅层的下表面上；背面电极层位于背面透明导电膜层的下表面上，并且通过该背面透明导电膜层与重掺杂N型非晶硅层电性连接。
进一步，所述的正面透明导电膜层和/或背面透明导电膜层为银栅极。
进一步，所述的正面透明导电膜层和/或背面透明导电膜层为ITO薄膜。
进一步，所述的N型晶体硅衬底的厚度为90~300微米。
进一步，所述的本征非晶硅钝化层的厚度为3~10纳米。
进一步，所述的重掺杂P型非晶硅层的厚度为10~20纳米。
进一步，所述的正面透明导电膜层的厚度为60~90纳米。
进一步，所述的N型掺氢晶化硅层的厚度为3~15纳米。
进一步，所述的重掺杂N型非晶硅层的厚度为10~30纳米。
更进一步，所述的背面透明导电膜层的厚度为80~150纳米。 
采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：
1、N型掺氢晶化硅层（n-c-Si:H），由于掺杂氢原子的存在，可以钝化硅片表面，保持较好的钝化效果从而获得异质结电池高开路电压（Voc）。
2、由于N型掺氢晶化硅层中掺入了磷原子，导致该钝化层的电阻降低，可以降低整体太阳能电池的串联电阻，提高填充因子FF，提升异质结电池的转换效率。
3、N型掺氢晶化硅层的生长工艺与常规的PECVD沉积n-a-Si:H基本一致，只需调整氢气与硅烷的气体配比，不增加工序，不额外增加成本，工艺简单。
附图说明
图1为本实用新型的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件的结构示意图；
图2为N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件的制作工艺流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，
如图1所示，一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，它包括N型晶体硅衬底1、本征非晶硅钝化层2、重掺杂P型非晶硅层3、正面透明导电膜层4、正面电极层5、N型掺氢晶化硅层6、重掺杂N型非晶硅层7、背面透明导电膜层8和背面电极层9，N型晶体硅衬底1其具有一正面和一背面；本征非晶硅钝化层2沉积在N型晶体硅衬底1的正面上；重掺杂P型非晶硅层3沉积在本征非晶硅钝化层2的上表面上；正面透明导电膜层4沉积在重掺杂P型非晶硅层3的上表面上；正面电极层5位于正面透明导电膜层4的上表面上，并且通过该正面透明导电膜层4与重掺杂P型非晶硅层3电性连接；N型掺氢晶化硅层6沉积在N型晶体硅衬底1的背面上；重掺杂N型非晶硅层7沉积在N型掺氢晶化硅层6的下表面上；背面透明导电膜层8沉积在重掺杂N型非晶硅层7的下表面上；背面电极层9位于背面透明导电膜层8的下表面上，并且通过该背面透明导电膜层8与重掺杂N型非晶硅层7电性连接。
正面电极层5和/或背面电极层9为银栅极。
正面透明导电膜层4和/或背面透明导电膜层8为ITO薄膜。
N型晶体硅衬底1的厚度为90~300微米。
本征非晶硅钝化层2的厚度为3~10纳米。
重掺杂P型非晶硅层3的厚度为10~20纳米。
正面透明导电膜层4的厚度为60~90纳米。
N型掺氢晶化硅层6的厚度为3~15纳米。
重掺杂N型非晶硅层7的厚度为10~30纳米。
背面透明导电膜层8的厚度为80~150纳米。 
本实用新型的工作原理如下：
异质结电池的背场结构部分即N型晶体硅衬底1（n-c-Si）和重掺杂N型非晶硅层7（n+-a-Si:H）之间，***一层N型掺氢晶化硅层6（n-c-Si:H）作为背面钝化层，该异质结电池器件结构中的N型掺氢晶化硅层6由于掺杂的氢原子的存在，可以钝化硅片表面，保持较好的钝化效果从而获得异质结电池高开路电压（Voc）；另外，由于N型掺氢晶化硅层6中掺入了磷原子，导致背面钝化层的电阻降低，从而可以降低整体太阳能电池串联电阻，提高填充因子FF，实现异质结太阳电池转换效率的提升。
本异质结太阳能电池器件的一种制作工艺流程如下：
采用厚度约200微米的N型晶体硅经过标准的RCA清洗、制绒和氢氟酸处理，在N型晶体硅衬底1的正面通过PECVD工艺沉积一层本征非晶硅钝化层2，厚度约3-10nm，钝化N型晶体硅衬底表面，减小表面复合速率，获得良好的界面特性；再沉积一层重掺杂P型非晶硅层3，厚度为10-20nm，再在N型晶体硅衬底1的背面通过PECVD工艺沉积N型掺氢晶化硅层6，典型厚度为3-15nm，最后沉积一层重掺杂N型非晶硅层7 (n-a-Si：H)，厚度为10-30nm。上述主体电池结构完成后，通过溅射或蒸镀等方法，在上述结构的上下表面采用ITO薄膜分别沉积正面透明导电膜层7和背面透明导电膜层8，再用低温银浆料在上下表面丝网印刷，经过低温烧结工艺得到银栅极，完成本异质结电池的制作。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于，它包括：
一N型晶体硅衬底（1），其具有一正面和一背面；
一本征非晶硅钝化层（2），沉积在N型晶体硅衬底（1）的正面上；
一重掺杂P型非晶硅层（3），沉积在本征非晶硅钝化层（2）的上表面上；
一正面透明导电膜层（4），沉积在重掺杂P型非晶硅层（3）的上表面上；
一正面电极层（5），位于正面透明导电膜层（4）的上表面上，并且通过该正面透明导电膜层（4）与重掺杂P型非晶硅层（3）电性连接；
一N型掺氢晶化硅层（6），沉积在N型晶体硅衬底（1）的背面上；
一重掺杂N型非晶硅层（7），沉积在N型掺氢晶化硅层（6）的下表面上；
一背面透明导电膜层（8），沉积在重掺杂N型非晶硅层（7）的下表面上；
一背面电极层（9），位于背面透明导电膜层（8）的下表面上，并且通过该背面透明导电膜层（8）与重掺杂N型非晶硅层（7）电性连接。
2.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的正面电极层（5）和/或背面电极层（9）为银栅极。
3.根据权利要求1或2所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的正面透明导电膜层（4）和/或背面透明导电膜层（8）为ITO薄膜。
4.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的N型晶体硅衬底（1）的厚度为90~300微米。
5.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的本征非晶硅钝化层（2）的厚度为3~10纳米。
6.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的重掺杂P型非晶硅层（3）的厚度为10~20纳米。
7.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的正面透明导电膜层（4）的厚度为60~90纳米。
8.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的N型掺氢晶化硅层（6）的厚度为3~15纳米。
9.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的重掺杂N型非晶硅层（7）的厚度为10~30纳米。
10.根据权利要求1所述的N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件，其特征在于：所述的背面透明导电膜层（8）的厚度为80~150纳米。
CN201320226137XU 2013-04-28 2013-04-28 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件 Expired - Fee Related CN203351631U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320226137XU CN203351631U (zh) 2013-04-28 2013-04-28 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320226137XU CN203351631U (zh) 2013-04-28 2013-04-28 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203351631U true CN203351631U (zh) 2013-12-18

Family

ID=49751489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320226137XU Expired - Fee Related CN203351631U (zh) 2013-04-28 2013-04-28 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203351631U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199143A (zh) * 2013-04-28 2013-07-10 常州天合光能有限公司 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
CN103762276A (zh) * 2014-01-23 2014-04-30 常州天合光能有限公司 异质结太阳能电池及其界面处理方法和制备工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199143A (zh) * 2013-04-28 2013-07-10 常州天合光能有限公司 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
CN103199143B (zh) * 2013-04-28 2016-06-29 常州天合光能有限公司 N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
CN103762276A (zh) * 2014-01-23 2014-04-30 常州天合光能有限公司 异质结太阳能电池及其界面处理方法和制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103199143B (zh) N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
CN104733557B (zh) Hit太阳能电池及提高hit电池的短路电流密度的方法
CN106252424A (zh) 热氧化改善钝化层界面的异质结电池及其制备方法
CN109509807A (zh) 晶硅异质结太阳能电池的发射极结构及其制备方法
CN104332522B (zh) 一种石墨烯双结太阳能电池及其制备方法
CN102938429A (zh) 一种减反射异质结太阳能电池及其制备方法
CN109638101A (zh) 双层非晶硅掺杂层太阳电池的发射极结构及其制备方法
CN103219413A (zh) 一种石墨烯径向异质结太阳能电池及其制备方法
CN103531647B (zh) 异质结太阳能电池及其制备方法
CN102157572A (zh) 晶体硅太阳能电池
CN103730532A (zh) 掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池
CN203871345U (zh) 掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池
CN103346172B (zh) 异质结太阳能电池及其制备方法
CN203351631U (zh) N型掺氢晶化硅钝化的异质结太阳能电池器件
CN203250771U (zh) 一种异质结硅基太阳能电池
CN103227247A (zh) 一种高效晶体硅异质结太阳能电池的制备方法
CN202585426U (zh) 一种晶体硅太阳电池
CN103227228A (zh) P型硅衬底异质结电池
CN106449815A (zh) 基于非晶硅薄膜的异质结太阳能电池器件的制备方法
CN207637824U (zh) 一种高效晶硅/非晶硅异质结电池结构
CN110416345A (zh) 双层非晶硅本征层的异质结太阳能电池结构及其制备方法
CN203850312U (zh) 具有选择性发射极的异质结太阳能电池
CN101707219B (zh) 本征隔离结构太阳能电池及其制造方法
CN205016536U (zh) 一种异质结太阳能电池
CN210156405U (zh) 具有氢退火tco导电膜的异质结电池结构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Bao Jian

Inventor before: Bao Jian

Inventor before: Yang Tongchun

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: BAO JIAN YANG TONGCHUN TO: BAO JIAN

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Patentee after: TRINA SOLAR Co.,Ltd.

Address before: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Patentee before: trina solar Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP03 Change of name, title or address

Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Patentee after: trina solar Ltd.

Address before: Tianhe Electronic Industrial Park Road 213022 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Patentee before: CHANGZHOU TRINA SOLAR ENERGY Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131218

Termination date: 20190428

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee