[发明专利]硅异质结太阳电池及其制备方法

说明书

本发明提供了硅异质结太阳电池及其制备方法。该硅异质结太阳电池包括：基材，基材具有相对设置的正面和背面；铜薄膜电极，铜薄膜电极设置在整个背面的一侧；图形化的铜栅线电极，铜栅线电极设置在所述正面的一侧。相比正面电极和背面电极均是图形化的铜栅线电极，本申请中背面电极为整面的铜薄膜电极，无需将其进行图形化，即可以节省背面电极图形化等工艺流程和光刻掩膜的使用，从而有效地降低铜电极的制作成本，进而降低硅异质结太阳电的整体制备成本；而且，整面的铜薄膜电极可以有效降低太阳电池的串联电阻，进而提高太阳电池的效率。

技术领域

本发明涉及硅异质结太阳电池技术领域，具体的，涉及硅异质结太阳电池及其制备方法。

背景技术

与常规晶体硅电池不同，硅异质结太阳电池是在晶体硅片衬底上沉积非晶硅薄膜形成pn异质结的，非晶硅薄膜的形成温度决定了电池的最高制备工艺温度，通常在200℃左右为宜。为了满足这种低温制备的要求，硅异质结太阳电池在金属电极的制备方面，也需要用到低温工艺和低温浆料。目前硅异质结太阳电池的金属电极主要有两种：一种是丝网印刷低温银浆形成的银电极，由于金属银价格较高，而且与TCO(透明导电氧化物)薄膜间的接触性能也有待提高；另一种是铜电极，通常是通过电镀等方式形成，金属铜的电导率与银的电导率相当，但铜的价格便宜，而且电镀铜工艺有望进一步提高电极高宽比，是目前业内积极开发的电极技术。

将电镀铜栅线应用于硅异质结太阳电池中，不仅解决了传统银浆无法低温制备的问题，与丝网印刷低温银浆相比，还具有提高转换效率、降低生产成本的优点。但是目前铜电极的硅异质结太阳电池的制作成本依然比较高。

因此，关于硅异质结太阳电池的研究有待深入。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种低成本的硅异质结太阳电池。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种硅异质结太阳电池。根据本发明的实施例，该硅异质结太阳电池包括：基材，所述基材具有相对设置的正面和背面；铜薄膜电极，所述铜薄膜电极设置在整个所述背面的一侧；图形化的铜栅线电极，所述铜栅线电极设置在所述正面的一侧。相比正面电极和背面电极均是图形化的铜栅线电极，本申请中背面电极为整面的铜薄膜电极，无需将其进行图形化，即可以节省背面电极图形化等工艺流程和光刻掩膜的使用，从而有效地降低铜电极的制作成本，进而降低硅异质结太阳电池的整体制备成本；而且，整面的铜薄膜电极可以有效降低太阳电池的串联电阻，进而提高太阳电池的效率。

根据本发明的实施例，所述硅异质结太阳电池还包括：图形化的第一铜种子层，所述第一铜种子层设置在所述正面上，且所述铜栅线电极设置在所述第一铜种子层远离所述基材的表面上；第二铜种子层，所述第二铜种子层设置在整个所述背面上，且所述铜薄膜电极设置在所述第二铜种子层远离所述基材的整个表面上。

根据本发明的实施例，所述铜薄膜电极的厚度为5～45微米。

根据本发明的实施例，所述基材包括：晶硅衬底；本征非晶硅薄膜，所述本征非晶硅薄膜设置在所述晶硅衬底相对设置的两个表面上；掺杂非晶硅薄膜，所述掺杂非晶硅薄膜设置在两个所述本征非晶硅薄膜远离所述晶硅衬底的表面上；TCO薄膜，所述TCO薄膜设置在两个所述掺杂非晶硅薄膜远离所述晶硅衬底的表面上。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的硅异质结太阳电池的方法。根据本发明的实施例，制备硅异质结太阳电池的方法包括：提供基材，所述基材具有相对设置的正面和背面；在整个所述背面的一侧形成铜薄膜电极，在所述正面的一侧形成图形化的铜栅线电极。相比正面和背面均制备图形化的铜栅线电极的工艺，本申请中背面电极为整面的铜薄膜电极，无需将其进行图形化，即可以节省背面电极图形化等工艺流程和光刻掩膜的使用，从而有效地降低铜电极的制作成本，进而降低硅异质结太阳电的整体制备成本；而且，整面的铜薄膜电极可以有效降低太阳电池的串联电阻，进而提高太阳电池的效率。