本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，具體涉及一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池。

背景技術(shù)：

目前鈍化發(fā)射極背面局部接觸（PERC）是同質(zhì)結(jié)電池工藝中提升效率的主要結(jié)構(gòu)，其主要增益源于對(duì)發(fā)射極以及背面的鈍化，充分降低了發(fā)射極以及背面的復(fù)合。然而同質(zhì)結(jié)PERC電池由于其內(nèi)部的p-n結(jié)具有相同的禁帶寬度，相比異質(zhì)結(jié)電池而言具有較低的開(kāi)路電壓，限制了其效率的提升。如果能夠?qū)愘|(zhì)結(jié)電池的高開(kāi)壓優(yōu)勢(shì)集成到同質(zhì)結(jié)PERC電池中，不僅能夠提升開(kāi)路電壓，同時(shí)能夠?yàn)樾滦蚉ERC電池的研發(fā)提供方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：在傳統(tǒng)鈍化發(fā)射極背鈍化電池結(jié)構(gòu)（PERC）中引入異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，形成疊層發(fā)射極和背面場(chǎng)結(jié)構(gòu)。其有益效果是顯著提升了鈍化發(fā)射極電池的開(kāi)路電壓，同時(shí)避免了金屬化過(guò)程的高溫過(guò)程，其金屬電極采用低溫漿料制備而成。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，包括硅襯底（1），在硅襯底（1）的正面由內(nèi)到外依次包括擴(kuò)散層（2）、摻雜非晶硅薄膜層（3）、透明導(dǎo)電薄膜層（4）和正電極（5）；在硅襯底（1）的背面由內(nèi)到外依次包括緩沖鈍化層（6）、摻雜非晶硅薄膜層（7）、透明導(dǎo)電薄膜層（8）和背電極（9）：

所述位于硅襯底正面的擴(kuò)散層（2）與摻雜非晶硅薄膜層（3）具有與硅襯底相反的導(dǎo)電類型，同時(shí)具有高、低梯度摻雜的特征，共同形成正面發(fā)射極；位于硅襯底正面的透明導(dǎo)電薄膜層（4）起到載流子的收集以及發(fā)射極的鈍化作用；位于硅襯底背面的緩沖鈍化層（6）起到背面鈍化的作用，同時(shí)采用與襯底導(dǎo)電類型相同的摻雜非晶硅層（7）作為背面場(chǎng)，其上沉積透明導(dǎo)電薄膜層（8）作為背面載流子收集層；最后在正面透明導(dǎo)電薄膜層（4）、背面透明導(dǎo)電薄膜層（8）上分別形成正電極（5）和背電極（9）。

本實(shí)用新型的一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，所述正面發(fā)射極同時(shí)具有同質(zhì)結(jié)、異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)；所述背面場(chǎng)采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，所述擴(kuò)散層（2）采用高溫?cái)U(kuò)散工藝形成與硅襯底導(dǎo)電類型相反的半導(dǎo)體介質(zhì)層，作為底層發(fā)射極。

本實(shí)用新型的一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，所述摻雜非晶硅薄膜層可采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）或者熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)（HWCVD）制備。

本實(shí)用新型的一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，所述的緩沖鈍化層（6）可以是超薄氧化硅（SiO2）、本征非晶硅（a-Si）薄膜或者多層鈍化膜的疊層結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

本實(shí)用新型的一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池的正面采用了摻雜層薄膜與晶體硅基底形成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)作為前表面場(chǎng)，進(jìn)而與擴(kuò)散同質(zhì)結(jié)形成疊層發(fā)射極結(jié)構(gòu)；背面采用摻雜層薄膜與晶體硅基底形成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)作為背面場(chǎng)，相比傳統(tǒng)背面局部接觸結(jié)構(gòu)而言，能夠有效提升電池的開(kāi)路電壓；此外，該電池正、背表面采用透明導(dǎo)電薄膜與摻雜非晶硅結(jié)合的疊層膜結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)雙面感光，提升發(fā)電量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明；

圖1是本實(shí)用新型一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.硅襯底，2.擴(kuò)散層同質(zhì)結(jié)發(fā)射極，3.重?fù)诫sN+型半導(dǎo)體薄膜，4.透明導(dǎo)電介質(zhì)層薄膜，5.正電極，6.本征緩沖層7. 重?fù)诫sP+型半導(dǎo)體薄膜，8.透明導(dǎo)電薄膜層，9背電極。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池，包括硅片基底層即硅襯底1，在硅襯底1的正面由內(nèi)到外依次包括擴(kuò)散層即擴(kuò)散層同質(zhì)結(jié)發(fā)射極2、摻雜非晶硅薄膜層即重?fù)诫sN+型半導(dǎo)體薄膜3、透明導(dǎo)電薄膜層4和正電極5；在硅襯底1的背面由內(nèi)到外依次包括緩沖鈍化層即本征緩沖層6、摻雜非晶硅薄膜層即重?fù)诫sP+型半導(dǎo)體薄膜7、透明導(dǎo)電薄膜層8和背電極9：

所述位于硅襯底正面的擴(kuò)散層2與摻雜非晶硅薄膜層3具有與硅襯底相反的導(dǎo)電類型，同時(shí)具有高、低梯度摻雜的特征，共同形成正面發(fā)射極；位于硅襯底正面的透明導(dǎo)電薄膜層4起到載流子的收集以及發(fā)射極的鈍化作用；位于硅襯底背面的緩沖鈍化層6起到背面鈍化的作用，同時(shí)采用與襯底導(dǎo)電類型相同的摻雜非晶硅層7作為背面場(chǎng)，其上沉積透明導(dǎo)電薄膜層8作為背面載流子收集層；最后在正面透明導(dǎo)電薄膜層4、背面透明導(dǎo)電薄膜層8上分別形成正電極5和背電極9。所述摻雜非晶硅薄膜層3和摻雜非晶硅薄膜層7可采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）或者熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)（HWCVD）制備。所述的緩沖鈍化層6可以是超薄氧化硅（SiO2）、本征非晶硅（a-Si）薄膜或者多層鈍化膜的疊層結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的具有疊層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池正面采用了摻雜層薄膜與晶體硅基底形成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)作為前表面場(chǎng)，進(jìn)而與擴(kuò)散同質(zhì)結(jié)形成疊層發(fā)射極結(jié)構(gòu)；背面采用摻雜層薄膜與晶體硅基底形成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)作為背面場(chǎng)，相比傳統(tǒng)背面局部接觸結(jié)構(gòu)而言，能夠有效提升電池的開(kāi)路電壓；此外，該電池正、背表面采用透明導(dǎo)電薄膜與摻雜非晶硅結(jié)合的疊層膜結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)雙面感光，提升發(fā)電量。

本實(shí)用新型一種具有疊層異質(zhì)結(jié)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備步驟是：

1）采用厚度200μm，電阻率為1~2Ωcm的P型單晶/多晶硅片作為硅襯底1，并對(duì)表面進(jìn)行常規(guī)RCA清洗；

2）在P型單晶硅片的受光面采用高溫?cái)U(kuò)散工藝，并且去除背結(jié)，形成N型擴(kuò)散發(fā)射極，即擴(kuò)散層2；

3）在該擴(kuò)散層2上采用PECVD技術(shù)沉積厚度為6nm的重?fù)诫sN+型半導(dǎo)體薄膜3，形成發(fā)射極的頂層結(jié)構(gòu)；

4）采用PECVD技術(shù)在P型襯底的背面沉積本征緩沖鈍化層6，其厚度為5nm；

5）在背面緩沖鈍化層6上，采用PECVD技術(shù)沉積重?fù)诫sP+型半導(dǎo)體薄膜7，形成背面場(chǎng)薄膜，其厚度為20nm；

6）在背面場(chǎng)薄膜即重?fù)诫sP+型半導(dǎo)體薄膜7、正面發(fā)射極薄膜即重?fù)诫sN+型半導(dǎo)體薄膜3上，采用物理氣相沉積技術(shù)（PVD）分別沉積透明導(dǎo)電薄膜8和透明導(dǎo)電薄膜4，厚度分別為100nm和80nm；

7）采用低溫絲網(wǎng)印刷技術(shù)在透明導(dǎo)電薄膜4和透明導(dǎo)電薄膜8上制備各自的電極，并在低于300℃條件下低溫烘干，從而完成具有疊層異質(zhì)結(jié)的鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池的其制備。