[发明专利]一种HIBC电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其是一种HIBC电池及其制备方法。

背景技术

目前的光伏技术领域中重要的目标是制作出实现更高效率的光伏电池，尤其以异质结电池(Heterojunction with Intrinsic Thin layer Cell，HIT电池)和背接触电池(Interdigitated back contact，IBC电池)为代表的高效电池成为企业和研究机构关注的焦点。尽管有着生产设备昂贵、实现大规模量产困难以及工艺手段相对复杂等需要解决的问题，但由于具备优良电学性能，这两种高效电池仍成为了行业热捧对象。而近年来出现的兼具有HIT电池和IBC电池优良特性的HIBC(Heterojunction Interdigitated Back Contact)电池已被一些研究机构和企业重视并研究。

现有技术中常用的HIBC电池的结构包括硅衬底、本征非晶硅层、掺杂非晶硅层以及电极，该本征非晶硅层和掺杂非晶硅层依次设置在硅衬底上，该电极连接到掺杂非晶硅层。而该HIBC电池的结构具有以下缺点：掺杂非晶硅层会使本征非晶硅层中的Si-H键裂变能力降低，使本征非晶硅层中的缺陷增加，钝化能力下降；本征非晶硅层的引入使得该HIBC电池的串联电阻增加，填充因子下降；采用等离子体增强化学气相沉积工艺(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)沉积本征非晶硅层时会产生外延硅，从而损害本征非晶硅层与硅衬底的界面性能，使得钝化能力下降，由此使得该HIBC电池的光电转换效率下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种HIBC电池及其制备方法，通过在所述HIBC电池的硅衬底以及设置在所述硅衬底的背表面一侧的第一本征非晶硅层之间设置一层氢化非晶氧化硅层，来解决上述问题。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种HIBC电池，包括硅衬底、电极和依次设置在所述硅衬底的背表面上的第一本征非晶硅层以及掺杂非晶硅层，所述电极与所述掺杂非晶硅层连接，所述硅衬底与所述第一本征非晶硅层之间设置有氢化非晶氧化硅层。

优选地，所述HIBC电池还包括第二本征非晶硅层、N型非晶硅层以及减反射膜层，所述第二本征非晶硅层、N型非晶硅层以及减反射膜层依次设置在所述硅衬底的正表面上。

优选地，所述减反射膜层为氮化硅薄膜。

优选地，所述HIBC电池还包括设置在所述掺杂非晶硅层上的透明导电膜层，所述掺杂非晶硅层包括N型非晶硅区和P型非晶硅区，所述电极通过所述透明导电膜层分别收集所述N型非晶硅区以及P型非晶硅区的电流。

优选地，所述氢化非晶氧化硅层的厚度为1～10nm。

优选地，所述硅衬底为N型单晶硅衬底。

本发明还提供了一种HIBC电池的制备方法，包括步骤：S1、提供一硅衬底，通过等离子体增强化学气相沉积工艺在所述硅衬底的背表面上沉积一层氢化非晶氧化硅层；S2、通过等离子体增强化学气相沉积工艺在所述氢化非晶氧化硅层上沉积一层第一本征非晶硅层；S3、采用硬掩膜技术遮挡在所述第一本征非晶硅层上预定形成N型非晶硅区的区域，通过等离子体增强化学气相沉积工艺在所述第一本征非晶硅层上沉积P型非晶硅区；S4、采用硬掩膜技术遮挡在所述第一本征非晶硅层上的P型非晶硅区，通过等离子体增强化学气相沉积工艺在所述第一本征非晶硅层上沉积N型非晶硅区，使所述N型非晶硅区和P型非晶硅区排列为叉指式PN结，形成掺杂非晶硅层；S5、采用丝网印刷工艺或电镀工艺印刷电极，分别将所述N型非晶硅区以及P型非晶硅区的电流引出。

优选地，上述步骤S3中，所述硅衬底的正表面上通过等离子体增强化学气相沉积工艺沉积一层第二本征非晶硅层；上述步骤S4中，所述第二本征非晶硅层上通过等离子体增强化学气相沉积工艺沉积一层N型非晶硅层，所述N型非晶硅层上通过等离子体增强化学气相沉积工艺沉积一层减反射膜层。

优选地，上述步骤S5中，所述掺杂非晶硅层上采用物理气相沉积工艺或反应等离子体沉积工艺沉积一层透明导电膜层，所述电极印刷在所述透明导电膜层上，使所述电极通过所述透明导电膜层与所述掺杂非晶硅层连接。

优选地，所述硅衬底的背表面上沉积的所述氢化非晶氧化硅层的厚度为1～10nm。