[发明专利]一种异质结太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制备方法，特别是涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池制造技术领域。

背景技术

目前，中国太阳能电池行业面临着一个严峻的问题：效率低，单、双结太阳能电池光波吸收范围窄。太阳能电池对光波的吸收范围是衡量异质结太阳能电池质量的一个重要指标，各类电池对光波的吸收都有一个范围，一般来说，具有较宽光波吸收范围的同类太阳能电池具有较高的转化效率。

中国专利文献CN103022020A公开了“高效率非晶硅与铜铟镓硒叠构太阳电池技术”，该发明是先各分别利用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)制备非晶硅(a-Si)单结太阳电池，与利用蒸镀法或硒化法制备铜铟镓硒(CIGS)太阳电池，并经由两片乙烯醋酸乙烯酯(EVA)与高穿透率(低铁)玻璃配合四端点封装技术制成太阳能电池组件。非晶硅的吸收光谱范围为可见光，而铜铟镓硒可吸收红外光，因此可增加总体吸收光。

另一篇中国专利文献CN102856421A公开了一种新型三结薄膜太阳能电池，包括由下而上依次排列的玻璃基板、背电极钼层、多结电池单元、窗口层和减反层，减反层上设置有栅电极；多结电池单元由以下电池层由下而上依次排列：P型硒铟铜层、N型硫化镉层、第一P型非晶硅层、本征非晶锗硅层、第一N型非晶硅层、第二P型非晶硅层、本征非晶硅层和第二N型非晶硅层。该发明拓展太阳光吸收波长范围到500～1100nm，提高光电转换率到20%。

叠层电池对光波的吸收范围较大，但是成本较高，层与层之间容易出现各种问题。一旦层与层之间出现击穿现象，整个电池就要报废。因此在成本较低的前提下，提高单、双结太阳能电池对光波的吸收范围是急需解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异质结太阳能电池，可以扩大单结或双结太阳能电池的光波范围，提高转化效率。

本发明的另一个目的在于提供这种异质结太阳能电池的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样的，一种异质结太阳能电池，其特征在于，该电池包括由下而上依次排列的第一金属电极、透明导电玻璃、非晶N+层、第一本征层、n-Si、第二本征层、非晶P层、ITO和第二金属电极，所述透明导电玻璃由含有Er³⁺、La³⁺、F^-的醋酸盐溶液与正硅酸乙酯水解溶液混合得到的胶体经干燥后获得。

在本发明的一个具体实施例中，所述透明导电玻璃由含有Er³⁺、Yb³⁺、La³⁺、F^-的醋酸盐溶液与正硅酸乙酯水解溶液混合得到的胶体经干燥后获得。

一种异质结太阳能电池的制备方法，包括n型硅片经过制绒、PECVD镀膜后，将其放置在透明导电玻璃上面，再经过退火处理后，经过丝网印刷和低温烘干制得；所述透明导电玻璃制备方法如下：A．正硅酸乙酯水解溶液制备，用乙醇稀释正硅酸乙酯，醋酸作为催化剂，TEOS:C₂H₅OH:H₂O:CH₃COOH的摩尔比为1:1:10:0.5；B．盐溶液制备，ErF₃、YbF₃、LaF₃、SiO₂的摩尔比0.1:X:10:(84.9-X)，其中X=0、1、3、4、5，溶液中添加Er³⁺醋酸盐、Yb³⁺醋酸盐和La³⁺醋酸盐中的至少一种，使金属离子M³⁺:F^-=1:2，其中M³⁺=Er³⁺+Yb³⁺+La³⁺；C．将盐溶液按质量比1:3～1:4.5注入正硅酸乙酯水解溶液中，得到胶体，胶体经过干燥后获得透明导电玻璃。

优选的，所述胶体干燥过程为将胶体在室温下保持两周后，加热至75℃保持一周，最后鼓风烘干48小时。

优选的，所述退火处理为加热至180～200℃保持3～5分钟后空冷。