[实用新型]复合式透明导电膜和异质结太阳能电池

说明书

本实用新型提供一种复合式透明导电膜和包括该复合式透明导电膜的异质结太阳能电池。该复合式透明导电膜包括：第一透明导电层，所述第一透明导电层中具有空隙；第二透明导电层，位于所述空隙中并与所述第一透明导电层连接；以及栅线，位于所述第二透明导电层上，其中，所述第一透明导电层具有第一透光率和第一迁移率，所述第二透明导电层具有第二透光率和第二迁移率，所述第一透光率高于所述第二透光率，所述第一迁移率高于所述第二迁移率。本实用新型的复合式透明导电膜既能发挥利用掺杂的TCO膜的优良光电性能，又避免了掺杂的TCO膜与栅线间接触问题导致的电池性能损失，达到提升电池短路电流并保持填充因子的目的。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，特别涉及一种复合式透明导电膜和包括该复合式透明导电膜的异质结太阳能电池。

背景技术

异质结(Heterojunctionwith Intrinsic Thinfilm，HIT)太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，其具有如下优点：

①、结构对称，相比传统晶体硅电池，HIT电池的工艺步骤更少；

②、低温工艺，其最高工艺温度不超过200℃；

③、高开路电压，其Voc达到了750mV；

④、温度特性好；

⑤、光照稳定性好，HIT电池中没有发现Staebler-Wronski效应，转换效率无因光照而衰退的现象，也不存在B-O对导致的光之衰减现象；

⑥、双面发电，HIT电池的对称结构，使得正反面受光照后都能发电，其组件年平均发电量比单面电池组件高出10％以上。

由于非晶硅的导电性较差，所以在HIT电池的制作过程中，在电极和非晶硅层之间加一层透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide,TCO)膜可以有效地增加载流子的收集。TCO膜具有光学透明和导电双重功能，对有效载流子的收集起着关键作用，可以减少光的反射，起到很好的陷光作用，是很好的窗口层材料，其种类较多，目前研究和应用最多的是掺锡氧化铟(ITO)薄膜和掺铝氧化锌(AZO)薄膜，而掺铝氧化锌是最具有发展潜力的TCO膜，因为氧化铟锡的原料价格昂贵且其在氢等离子体中不稳定，而掺铝氧化锌原料丰富，成本较低，且掺铝氧化锌薄膜无毒，热稳定性好易于制造，且其具有与ITO膜相比拟的光学、电学性质。

TCO薄膜的制备方法较多，包括各种物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、喷射热分解法以及溶胶-凝胶法(Sol-Gel)等，每种方法都有其各自的优缺点。

具体而言，磁控溅射具有良好的可控性，容易获得均匀性薄膜，薄膜性能良好，薄膜基底结合性好，而且溅射技术成本低，适合沉积大面积薄膜。但是溅射过程中产生的高能溅射粒子轰击衬底和开始生成的薄膜容易造成薄膜表面损伤。脉冲激光沉积是20世纪80年代后期发展起来的一种很有竞争力的物理真空沉积法，其生长参数独立可调，工艺可重复性好，可精确控制化学计量、合成与沉积同时完成、对靶的质量与表面无要求等优点，薄膜平整度也较高。但是不宜获得大面积均匀薄膜。溶胶-凝胶法是20世纪60年代发展起来的一种重要的薄膜制备方法，无需真空设备，工艺简单，薄膜高度均匀，可在任意形状大面积衬底上成膜，成膜温度低，但是制备的TCO膜须经过后续的退火处理，且制备过程中有大量的变量，会影响物化特性，进一步影响薄膜质量。真空蒸镀也是一种重要的制备TCO膜的方法，该方法设备简单，较易控制薄膜的厚度，但是该方法工艺重复性差，且真空度的高低和薄膜的质量紧密关联。