[发明专利]一种硅异质结太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术，旨在提供一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。该电池包括位于中间层的硅片、覆盖在硅片两侧的非晶硅层、覆盖在非晶硅层表面的透明导电膜层，以及若干个同时贯通硅片、非晶硅层和透明导电膜层的通孔；在通孔中填充导电材料，导电材料与两侧透明导电膜层之间绝缘；在正面透明导电膜层上仅设置细栅电极，在背面透明导电膜层上同时设置细栅电极和主栅电极，通孔中导电材料同时连接正面细栅线和背面主栅电极，但不与背面细栅电极相连。本发明中制备工艺简单，能使正面遮光面积减少一半以上，发电效率相对于传统技术能提高2％以上。本发明提供了更多的空间用于优化电池正面的细栅电极线条形状，提供美化电池的设计空间。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

非晶硅/单晶硅异质结太阳能电池(简称硅异质结太阳能电池)是一种应用广泛的电池。如图1所示，硅异质结太阳能电池通常由多种膜层构成，主要包括硅片10、非晶硅膜层11以及透明导电膜层12(TCO膜层)，并以硅片10为对称中心呈上下对称结构。其中，非晶硅膜层11包括非晶n层、非晶p层以及本征i层，非晶硅膜层11主要由化学气相沉积(CVD)或者热丝法制备；透明导电膜层12通常采用掺锡氧化铟(ITO)或者掺铝氧化锌(AZO)，透明导电膜层12主要由磁控溅射法或者蒸发法制备。在透明导电膜层12的表面通常采用以丝网印刷的方法制备电极13和14，浆料通常采用银浆。

通常情况下，电极分为细栅线和主栅线，正面细栅线和主栅线的遮光率分别在2.5-4％范围，正面栅线的总遮光率在5-8％范围内。由于正面栅线会遮挡太阳光，导致部分太阳光发电效率损失，因而降低正面栅线的遮光率是提高太阳能发电效率的重要手段。但是目前的方法主要集中在缩减栅线宽度和栅线间距上，由于可调范围小导致效果不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种硅异质结太阳能电池，包括位于中间层的硅片、覆盖在硅片两侧的非晶硅层，以及覆盖在非晶硅层表面的透明导电膜层；该太阳能电池还包括若干个同时贯通硅片、非晶硅层和透明导电膜层的通孔，在通孔中填充有导电材料，导电材料与两侧的透明导电膜层之间绝缘；在正面的透明导电膜层上仅设置细栅电极，在背面的透明导电膜层上同时设置细栅电极和主栅电极，所述通孔中的导电材料同时连接正面的细栅线和背面的主栅电极，但不与背面的细栅电极相连。

本发明中，所述通孔的孔径在100um-5mm之间，单个电池片上的开孔数量在2-100个之间。

本发明中，所述通孔的横截面形状是圆形、方形或三角形。

本发明中，所述通孔与背面的细栅电极的间距大于5um。

本发明进一步提供了前述硅异质结太阳能电池的方法，包括以下步骤：

(1)按照预设的位置和数量，在硅片上打孔；

(2)在打孔后的硅片的正面和背面分别沉积非晶硅，形成非晶硅层；

(3)在正面和背面的非晶硅层上分别沉积透明导电膜，形成透明导电膜层；

(4)对硅片上的通孔进行防短路处理，然后向通孔中填入导电材料；

(5)在正面的透明导电膜层上布置细栅电极，在背面的透明导电膜层上布置细栅电极和主栅电极，使通孔中的导电材料同时连接正面的细栅线和背面的主栅电极，但不与背面的细栅电极相连。

本发明中，所述步骤(1)中的打孔是使用激光打孔。

本发明中，在步骤(1)完成之后，先对硅片进行碱腐、制绒与清洗处理，然后进行退火处理。