[实用新型]异质结太阳能电池

说明书

本申请提供一种异质结太阳能电池，包括：芯片中间体，其包括第一掺杂层；第一透明导电层，形成于所述第一掺杂层上；第一金属导电层，形成于所述第一透明导电层上；第二透明导电层，设置于所述第一金属导电层上，以使所述第一金属导电层完全被所述第一透明导电层和所述第二透明导电层包覆；第二金属导电层，形成于所述第二透明导电层上。本实用新型的异质结太阳能电池结构可以使透明导电层在光学透过率很高的时候，收集载流子的能力依然不受影响。根据进一步，这种结构还可以采用AZO、BZO等廉价的材料取代ITO作为透明电极，同时保持电池的性能不受影响。

技术领域

本实用新型属于光伏技术领域，具体涉及一种异质结太阳能电池。

背景技术

异质结(SHJ)太阳能电池是目前的一种高效晶硅太阳能电池，具有高开路电压，高转换效率，低的温度系数等诸多优点。图1为现有晶体硅异质结太阳能电池的结构示意图。SHJ电池从上至下依次包括第一金属电极8、第一透明导电(TCO)层6、磷掺杂的a-Si:H层(N型掺杂层)3、第一本征非晶硅钝化层2、N型单晶硅片1、第二本征非晶硅钝化层4、硼掺杂的a-Si:H层(P 型掺杂层)5、第二透明导电层7、第二金属电极8’。其中，第一金属电极8、第一透明导电层6、磷掺杂的a-Si:H层(N型掺杂层)3、第一本征非晶硅钝化层2构成电池的第一表面；第二本征非晶硅钝化层4、硼掺杂的a-Si:H层(P 型掺杂层)5、第二透明导电层7、第二金属电极8’构成电池的第二表面。

透明导电层是SHJ电池的重要部分，比较常见的TCO材料有ITO、AZO 和BZO等材料。他们不仅是电池的陷光减反层，还负责收集电池的载流子。一般沉积在SHJ电池表面的TCO层总厚度为70-90nm。若仅仅从光学需求上来讲，TCO层光透过率越高越好；若仅仅从电学需求上来讲，TCO层导电性(电导率)越高越好。一般情况下，TCO层的透过率和电导率(导电性)是一对矛盾体，电导率的提高往往依赖于TCO层材料体内载流子浓度的提升，但是一味地追求载流子浓度的提升会引起光透过率的下降。这是因为载流子浓度的提升会增加透明导电氧化物薄膜对长波段光子的吸收，造成TCO层光透过率下降，进而造成电池短路电流的下降。SHJ电池是一种高效电池，电池的电流比较大，为了满足上述TCO层的光电性能要求，目前最常用的 TCO材料是ITO透明导电层。ITO薄膜具有较好的光电性能，由于材料中含有大量的稀有金属铟，成本较高。选择ITO透明导电层作为SHJ电池电极的时候，由于薄膜的透过率和电导率(导电性)是一对矛盾体，需要设计者在设计电池参数的时候，要充分考虑到材料光电性能“矛盾”平衡问题。还有一些其他类型的、性能稍差的材料，诸如AZO，BZO等材料，光电性能与ITO 有一定差距，在不做电池结构更改的情况下，目前还不能大规模的替换ITO材料。

实用新型内容

为了解决现有技术中透明导电层光透过率和导电率的矛盾，本实用新型提供一种异质结太阳能电池及其制备方法。

本实用新型一方面提供一种异质结太阳能电池，包括：芯片中间体，其包括第一掺杂层；第一透明导电层，形成于所述第一掺杂层上；第一金属导电层，形成于所述第一透明导电层上；第二透明导电层，设置于所述第一金属导电层上，以使所述第一金属导电层完全被所述第一透明导电层和所述第二透明导电层包覆；第二金属导电层，形成于所述第二透明导电层上。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一金属导电层和所述第二金属导电层在沿所述透明导电层厚度方向的投影重合。

根据本实用新型的另一实施方式，所述金属导电层的材料包括银和铝中的至少一种。

根据本实用新型的另一实施方式，所述第一金属导电层和所述第二金属导电层的厚度是5-20μm。

根据本实用新型的另一实施方式，所述透明导电层的材料包括ITO、AZO 和BZO中的至少一种。

根据本实用新型的另一实施方式，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的总厚度为70-90nm。