[发明专利]背接触异质结太阳电池及其发射极、太阳电池制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，特别是涉及一种背接触异质结太阳电池及其发射极、太阳电池制备方法。

背景技术

背接触异质结(Heterojunction back contact，简称HBC)太阳电池作为高效太阳电池的一种，其结合了叉指状背接触(Interdigitated back contat，简称IBC)太阳电池与异质结(Heterojunction with Intrinsic Thin layer，简称HIT)太阳电池的优点，可以大大提高太阳电池效率。

一般的HBC太阳电池的结构从上到下依次包括钝化层、晶体硅层、非晶硅钝化层、发射极以及发射极电极和基区电极。其中，基于IBC太阳电池的优势，HBC太阳电池的前表面也无金属电极，而是通过掩膜或者光刻工艺在硅片的背表面形成叉指状结构的发射极与背场区域，并在发射极和背场区域设置相应的发射极电极和基区电极，，从而避免因硅片的前表面设置金属电极而造成的遮光损失，提高电池效率。而基于HIT太阳电池的优势，HBC太阳电池又是由晶体硅(c-Si)和重掺杂的非晶硅(a-Si:H)形成的高效电池结构，并且在重掺杂的非晶硅与晶体硅的界面引入一层本征非晶硅作为钝化层，如此，既可以降低晶体硅片的体区复合，又可以降低界面复合，使HBC太阳电池具有较高的开路电压和短路电流。综上，由晶体硅(c-Si)和重掺杂的非晶硅(a-Si:H)形成的HBC太阳电池不仅效率高，而且也是达到晶体硅太阳电池效率极限(30％)的一个重要途径。

虽然HBC太阳电池的电池效率高，但是现阶段的HBC太阳电池的发射极是通过重掺杂非晶硅形成的，而非晶硅的掺杂源为硼烷或者磷烷，均易燃易爆且剧毒，这些都会增加HBC电池的成本，阻碍HBC电池的大规模运用；与此同时，而随着掺杂浓度的增加，会增加发射极的复合(即表面复合和俄歇复合)，从而降低电池的开路电压，而电池开路电压的降低也进一步限制了电池效率的提升，使得HBC太阳电池的效率无法获得更高的提升。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种背接触异质结太阳电池发射极，使背接触异质结太阳电池的效率可以获得进一步提升。

一种背接触异质结太阳电池发射极，由上至下包括至少一层CrO_x薄膜。

作为优选方案，当所述CrO_x薄膜为两层以上时，相邻两层所述CrO_x薄膜之间还设有金属薄膜。

作为优选方案，当所述背接触异质结太阳电池发射极为一层CrO_x薄膜时，所述CrO_x薄膜的厚度为5-20nm；或者当所述背接触异质结太阳电池的发射极包括两层CrO_x薄膜时，两层所述CrO_x薄膜的厚度与设于两层所述CrO_x薄膜之间的金属薄膜的厚度总和为5-20nm；或者当所述背接触异质结太阳电池的发射极包括两层CrO_x薄膜时，两层所述CrO_x薄膜的厚度均为5nm，设于两层所述CrO_x薄膜之间的金属薄膜的厚度为4nm。

作为优选方案，所述金属薄膜为Au薄膜、Ag薄膜、Pd薄膜、Cu薄膜、Ni薄膜、Mo薄膜、W薄膜以及Al薄膜中的一种。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种背接触异质结太阳电池，包括：硅基体、设于所述硅基体的前表面的第一钝化层、设于所述硅基体的背表面的第二钝化层、设于所述第二钝化层的背表面的如上所述的发射极、设于所述发射极上的发射极电极以及设于所述第二钝化层上的基区电极。

作为优选方案，所述背接触异质结太阳电池还包括设于所述基区电极与所述第二钝化层之间的背场层，或者所述背接触异质结太阳电池还包括设于所述第一钝化层的前表面的减反射膜。

作为优选方案，所述背场层为LiF_x薄膜、TiO₂薄膜、MgF_x薄膜以及Cs₂CO₃薄膜中的一种。

作为优选方案，所述基区电极与所述发射极电极之间形成叉指状结构，且两个相邻的所述基区电极与所述发射极电极之间不接触。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种用于制备上述背接触异质结太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

选取晶体硅片，清洗后形成所述硅基体；

在所述硅基体的前表面和后表面分别沉积所述第一钝化层和所述第二钝化层；