[发明专利]异质接面太阳能电池及其电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种异质接面太阳能电池，特别是一种以包括特定晶向的硼掺杂氧化锌作为其电极的异质接面太阳能电池及其电极。

背景技术

随着地球暖化与能源危机的问题日益严重，替代能源的开发已成为现今科学研究的焦点。其中，太阳能电池是极具前景的能源技术之一。

传统的硅基(silicon-based)太阳能电池譬如使用单晶硅或多晶硅基板，经由镀膜与高温扩散来形成PN接面。近来，硅基异质接面太阳能电池(heterojunction solar cell)也受到许多注目。有别于传统的硅基太阳能电池，硅基异质接面太阳能电池是在硅基板上成长导电型态与硅基板相异的异质薄膜，以形成PN接面。其具有结构单纯、高开路电压、适于薄基板以及低工艺温度等优点。其中，低的工艺温度显著地降低了太阳能电池的制造成本，使太阳能技术更具竞争优势。

太阳能电池技术的另一研究重心是作为其电极的透明导电层。现今最普遍的透明导电层材料是铟锡氧化物(indium-tin oxide；ITO)。然而铟的存量有限、价格高昂，因此其替代材料(譬如氧化锌)的开发逐渐受到重视。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异质接面太阳能电池的电极，其成本较现有技术的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)电极低，且可提升光吸收效率。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种异质接面太阳能电池，其制造成本较低而光电转换效率较高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种异质接面太阳能电池的电极，包括基板与掺杂氧化锌层。其中基板具有第一织构表面，掺杂氧化锌层配置于基板的第一织构表面上，具有第二织构表面，且掺杂氧化锌层的X光绕射图形的最大绕射峰为(10-11)峰。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述第一织构表面包括多个突起，其中各突起的底部的长度介于1μm～20μm之间，且各突起的高度介于1μm～20μm之间。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述第二织构表面包括多个突起，其中各突起的底部的长度介于10nm～500nm之间，且各突起的高度介于10nm～500nm之间。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述掺杂氧化锌层的折射系数介于1～4之间。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述掺杂氧化锌层的厚度介于1μm～2μm之间。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述掺杂氧化锌层的X光绕射图形还包括(10-10)峰。

上述的异质接面太阳能电池的电极，所述掺杂氧化锌层的X光绕射图形还包括(11-20)峰。

上述的异质接面太阳能电池的电极，掺杂氧化锌层的掺质包括硼、氟、铝、镓或铟。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种异质接面太阳能电池，包括晶体硅基板、掺杂非晶硅层、第一电极层、背面电场层以及第二电极层。晶体硅基板为第一导电型，其具有彼此相对的第一表面以及第二表面，其中第一表面为第一织构表面。掺杂非晶硅层为第二导电型，且其共形地配置在第一表面上。第一电极层配置于掺杂非晶硅层上，其具有第二织构表面。其中第一电极层的材料为硼掺杂氧化锌，且其X光绕射图形的最大绕射峰为(10-11)峰。背面电场层为第一导电型，且其配置于第二表面上。第二电极层配置于背面电场层上。

上述的异质接面太阳能电池，所述第一织构表面包括多个突起，且各突起的底部的长度介于1μm～20μm之间，而各突起的高度介于1μm～20μm之间。

上述的异质接面太阳能电池，所述第二织构表面包括多个突起，且各突起的底部的长度介于10nm～500nm之间，而各突起的高度介于10nm～500nm之间。

上述的异质接面太阳能电池，还包括本质非晶硅层，位于晶体硅基板与掺杂非晶硅层之间。

上述的异质接面太阳能电池，所述第一电极层的折射系数介于1～4之间。

上述的异质接面太阳能电池，所述第一电极层的厚度介于1μm～2μm之间。

上述的异质接面太阳能电池，所述第一电极层的X光绕射图形还包括(10-10)峰。

上述的异质接面太阳能电池，所述第一电极层的X光绕射图形还包括(11-20)峰。

上述的异质接面太阳能电池，其特征在于，掺杂氧化锌的掺质包括硼、氟、铝、镓或铟。本发明的技术效果在于：本发明的异质接面太阳能电池的电极具有成本较低的优势，且本发明的异质接面太阳能电池具有良好的光电转换效率。