[发明专利]一种晶体硅太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池。

背景技术

自1954年适于实用的太阳能电池问世以来，晶体硅太阳能电池一直在世界光伏市场居统治地位，占太阳能电池总产量的80％～90％。近年来，随着晶体硅的原料成本降低，预计这种优势地位在相当长一个时期之内，还将继续保持。

为了不被具有更为廉价优势的薄膜太阳能电池所取代，晶体硅太阳能电池研发均是紧紧围绕提高电池转换效率和降低电池成本两个方面展开。目前制约晶体硅太阳能电池转换效率进一步提高的主要技术障碍包括：①电池迎光面上栅线的遮光影响；②光传导的损失；③电池界面的光反射损失；④电池表面及内部的复合损失等。改善甚至克服这些障碍，能够有效的提高晶体硅太阳能电池的转换效率。

图1为传统的晶体硅太阳能电池的结构示意图，如图所示，p型单晶硅为衬底1，衬底1的上表面内形成有n型区2，与所述p型单晶硅的衬底构成pn结3。n型区2表面(即该电池的迎光面)上的栅状金属电极(栅线)4作为阴极，衬底1的背面(即该电池的背光面)为金属背电极5。所述栅状金属电极4和金属背电极5分别与n型区2和p型的衬底1形成欧姆接触。

所述栅线4一般通过丝网印刷的方法将银浆印制在所述迎光面，银材料的功函数较低(约为4.26eV)，有利于提高电子的注入效率。然而问题在于，入射光h ν经由栅线4入射至p n结3发生光伏效应从而产生电流，由于银材料的不透光性，当栅线4过密时，覆盖于受光面的栅线4会导致电池有效受光面积减少，入射光使用率降低；而栅线4过疏时，又不能与n型区2形成良好的欧姆接触，同样也会影响电池的转换效率。由此可见，金属材料构成的栅线作为晶体硅太阳能电池的阴极结构，阻碍了电池将更多的光能转换为电能，不利于电池转换效率的提高。

发明内容

本发明解决的问题是如何提供一种具有更高光电转换效率的晶体硅太阳能电池。

为解决上述问题，本发明提供一种晶体硅太阳能电池，包括：

p型晶体硅的衬底，

所述衬底上的n型层，

所述n型层上的阴极；

其中，所述阴极为透明导电膜，其功函数小于或等于4.26eV。

所述透明导电膜包括LaB6。

所述透明导电膜功函数的范围为2.6至3.0eV。

所述透明导电膜的透光率为35％至70％。

所述透明导电膜将整个n型层的表面覆盖，从而作为电池的迎光面。

所述n型层为在所述p型晶体硅表面形成的扩散层。

所述n型层为掺杂薄膜硅。

所述掺杂薄膜硅和衬底之间还具有本征薄膜硅层。

所述透明导电膜的上表面为绒面结构。

所述透明导电膜与所述n型层之间的界面为绒面结构。

上述技术方案具有以下优点：

传统的晶体硅太阳能电池采用金属银的栅线作为阴极，虽然银材料的功函数较低，但是金属的不透光性影响了电池的转换效率，而上述技术方案提供一种新型晶体硅太阳能电池，其包括：p型晶体硅的衬底，所述衬底上的n型层，所述n型层上的阴极；其中，所述阴极为透明导电膜，其功函数小于或等于4.26eV。由于采用透明导电膜作为电池的阴极，有利于太阳光透过阴极入射至pn结，提高入射光的使用率从而将更多的光能转换为电能，而且，该透明导电膜的功函数至少不高于金属银的功函数(4.26eV)，可以与n型层形成良好的欧姆接触，从而提高电子的注入效率，因此，所述晶体硅太阳能电池具有更高的转换效率。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为传统的晶体硅太阳能电池的结构示意图；

图2为实施例一中晶体硅太阳能电池的结构示意图；

图3为实施例二中晶体硅太阳能电池的结构示意图；

图4为实施例三中晶体硅太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。