一种硅基异质结双面太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开一种硅基异质结双面太阳能电池及其制备方法，用非晶硅锗合金代替常规的非晶硅薄膜，作为异质结电池的发射极，同时用本征微晶硅锗薄膜作为电池的界面缓冲层，有效降低异质结能带失配导致的价带带阶，减小对空穴的阻碍影响，更有利于对光生少数载流子空穴的收集，从而提高太阳能电池的光伏性能指标。利用射频等离子体增强化学气相沉积技术在N型单晶硅片的两面分别沉积制备本征微晶硅锗薄膜、P型掺杂的非晶硅锗薄膜、本征非晶硅薄膜及N⁺型掺杂的非晶硅薄膜，实现有效收集光生载流子的目的。采用此工艺在双面抛光FZ型单晶硅片上制备了光电转换效率为14.62%的异质结双面太阳能电池。

主权项

一种硅基异质结双面太阳能电池，其特征在于，按由上到下的叠层顺序，依次为正电极钛、钯、银复合栅极（9），透明导电膜AZO（6），P型掺杂的非晶硅锗薄膜（3），本征微晶硅锗薄膜（2），N型双面抛光单晶硅片（1），本征非晶硅薄膜（4），N⁺重掺杂的非晶硅薄膜（5），背面透明导电膜AZO （7），铝背电极（8）；其中，P型掺杂的非晶硅锗薄膜（3）、本征微晶硅锗薄膜（2）和N型双面抛光单晶硅片（1）形成太阳能电池器件的正面异质PN结，N型双面抛光单晶硅片（1）、本征非晶硅薄膜（4）和N⁺重掺杂的非晶硅薄膜（5）形成太阳能电池器件的背表面电场层；所述钛、钯、银复合栅极（9）的厚度为0.012~0.015mm，栅线宽度为0.020~0.025mm，栅线之间的间距为4~5mm，所述透明导电膜AZO（6）的厚度为125~150nm，所述P型掺杂的非晶硅锗薄膜（3）的厚度为16~20nm，所述本征微晶硅锗薄膜（2）的厚度为10~12nm，所述N型双面抛光单晶硅片（1）厚度为0.200~0.220mm，电导率为1~2S/cm，所述本征非晶硅薄膜（4）厚度为5~8nm，所述N⁺重掺杂的非晶硅薄膜（5）厚度为20~25nm，所述背面透明导电膜AZO（7）厚度为125~150nm，所述铝背电极（8）厚度为0.015~0.025mm。