[实用新型]一种双面透光纳米线织构异质结太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种异质结太阳能电池，特别是涉及一种双面透光纳米线织构异质结太阳能电池，属于太阳能电池制造技术领域。 

背景技术

采用金字塔结构和抗反射薄膜是减少光伏器件表面反射的常用方法，但这些结构只有在很窄的入射波范围内才能达到低反射率。黑硅因其对近紫外到近红外波段的入射光几乎全部吸收，使原本灰色有光泽的表面，看上去变成了黑色，而纳米线织构是实现“黑硅”太阳电池的低成本、可量产的技术途径之一。 

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种双面透光纳米线织构异质结太阳能电池，增加光的吸收范围，减少能耗提高电池效率。 

本实用新型的技术方案是这样的：一种双面透光纳米线织构异质结太阳能电池，其特征在于：包括晶硅基层，所述晶硅基层前表面依次设有第一本征硅薄膜、第一掺杂硅薄膜和正电极，所述晶硅基层前表面为纳米线织构，所述晶硅基层后表面依次设有第二本征硅薄膜、第二掺杂硅薄膜、透明导电层TCO和后电极。 

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一本征硅薄膜和第二本征硅薄膜是本征氢化非晶硅、本征氢化微晶硅或本征纳米晶硅中的一种。 

在本实用新型的另一个具体实施例中，所述第一掺杂硅薄膜和第二掺杂硅薄膜是掺杂氢化非晶硅、掺杂氢化微晶硅或掺杂纳米晶硅中的一种。 

在本实用新型的又一个具体实施例中，所述第一本征硅薄膜和第二本征硅薄膜厚度为8nm，所述第一掺杂硅薄膜和第二掺杂硅薄膜厚度为10～15nm。 

本实用新型所提供的技术方案，通过采用无电化学刻蚀形成纳米线织构，“黑色”纳米线织构具有优异的陷光作用，它对近紫外到近红外波段的入射光几乎全部吸收，从而使得光电转化效率大大提高。通过在纳米织构层上低温（<200℃）PECVD低温沉积技术可以避免常规高温扩散导致硅片少子寿命大大降低的危害，不仅减少了能耗，又避免了硅片在高温过程中性能的退化。同时又发挥了晶体硅材料的高性能的优势。该电池双面透光增加了入射光，进一步提高了电池的转化效率。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图2为本实用新型工艺过程图。 

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。 

请参见图1，以n型硅片为例，双面透光纳米线织构异质结太阳能电池包括晶硅基层1，晶硅基层1前表面为由晶硅基层1表面垂直突出的纳米线织构5，纳米线织构5均匀分布，晶硅表观颜色呈黑色。在晶硅基层1的前表面依次设有第一本征硅薄膜2、第一掺杂硅薄膜3和正电极4，晶硅基层1后表面依次设有第二本征硅薄膜6、第二掺杂硅薄膜7、透明导电层TCO8和后电极9。第一本征硅薄膜2和第二本征硅薄膜6是本征氢化非晶硅、本征氢化微晶硅或本征纳米晶硅中的一种，该层厚度为8nm。第一掺杂硅薄膜3和第二掺杂硅薄膜7是掺杂氢化非晶硅、掺杂氢化微晶硅或掺杂纳米晶硅中的一种，该层厚度一般为10～15nm。 

图2所示为本实施例工艺过程，首先n型硅片衬底用碱性腐蚀液刻蚀约20～25μm，进行初步表面腐蚀，然后用半导体RCA清洗步骤去除硅片衬底表面的有机物，把清洗干净的单晶硅片放入温度约为35℃，由1.5L浓度为0.046mol/L的硝酸银和1.46L的18%氢氟酸混合得到的刻蚀溶液中反应30min，用去离子水清洗干净，记得到纳米线织构结构。以硅烷、氢气为反应气体，采用低温（<200℃）PECVD技术在前表面沉积8nm本征氢化硅薄膜，以硅烷、乙硼烷、氢气为反应气体，采用低温（<200℃）PECVD技术在前表面沉积约10nm掺杂氢化硅薄膜，采用低温（<200℃）PECVD技术在后表面沉积8nm本征氢化硅薄膜，以硅烷、磷烷、氢气为反应气体，采用低温（<200℃）PECVD技术在后表面沉积约10～15nm掺杂氢化硅薄膜。最后采用磁控溅射(PVD)技术在后表面沉积透明导电膜TCO，并丝网印刷前后电极完成电池制造。