一種低反射率晶體硅太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低反射率晶體硅太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的損失有各種形式，包括:光學損失，電阻熱損失和電子空穴復合損失等，其中，光學損失是阻礙太陽電池效率提高的重要障礙之一。對晶體硅而言，禁帶寬度約為1.12eV，對應(yīng)的本征吸收波長為1.1 μm，即波長大于1.1 μπι的光子不能被利用而損失掉。此外，波長較長的近紅外或紅光，由于吸收系數(shù)小，一般直到靠近電池背表面處才能被吸牧，甚至需要通過背面反射回硅片體內(nèi)才能被吸收，這樣產(chǎn)生的電子空穴在硅片內(nèi)部的運輸路徑長，復合幾率提高。再者，硅片表面的反射率的大小也直接影響達到Ρ-η的光子數(shù)量，反射率越低越有利于增加光生載流子的數(shù)量。
[0003]減小太陽電池表面的反射率主要有兩種途徑，一是利用減反射薄膜，二是利用陷光結(jié)構(gòu)。減反射薄膜是利用光的相干性，在硅片表面鍍上一層或多層薄膜，如氮化硅，氧化硅薄膜及其復合結(jié)構(gòu)等。陷光結(jié)構(gòu)是通過制作一些表面結(jié)構(gòu)來降低表面反射率，如金字塔結(jié)構(gòu)，納米陣列結(jié)構(gòu)等。目前，由于納米絨面在降低反射率方面的效果十分顯著，成為了制備高效太陽能電池的一個最重要的方法，出現(xiàn)了干法刻蝕和濕法刻蝕技術(shù)，但是這種技術(shù)有很多的弊端:干法刻蝕成本高，對硅片的損傷嚴重，碎片率高等；濕法刻蝕腐蝕液嚴重污染環(huán)境。因此，如何開發(fā)一種制備成本低，硅片損傷小、反射率低、轉(zhuǎn)化效率高的晶硅太陽能電池成為研究者關(guān)注的重點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種硅片損傷小和轉(zhuǎn)化效率高的低反射率晶體硅太陽能電池。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種低反射率晶體硅太陽能電池，包括Ag背電極、A1背場、P型娃、N+層和Ag正電極，所述A1背場、P型娃和N+層依次層疊式設(shè)置，所述Ag正電極與N+層之間設(shè)有第一減反薄膜和第二減反薄膜，第一減反薄膜設(shè)有由若干個納米孔形成的納米陷光結(jié)構(gòu)，第一減反薄膜覆蓋在N+層上表面，第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面和納米孔內(nèi)表面，第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面形成復合減反薄膜，Ag正電極穿透第一減反薄膜和第二減反薄膜與N+層歐姆接觸。
[0006]作為上述方案的改進，所述納米孔均勻分布在第一減反薄膜內(nèi)。
[0007]作為上述方案的改進，所述納米孔穿透所述第一減反薄膜，第二減反薄膜與納米孔內(nèi)的N+層相接觸。
[0008]作為上述方案的改進，所述第一減反薄膜為氮化硅薄膜，厚度為60-75nm，折射率為 2.05-2.10。
[0009]作為上述方案的改進，所述納米孔的直徑為50-500nm，納米孔占電池正面面積的5-25% ο
[0010]作為上述方案的改進，所述第二減反薄膜為氮化硅薄膜，厚度為10-25nm，折射率為 2.0-2.05。
[0011]作為上述方案的改進，所述第二減反薄膜為氧化硅薄膜，厚度為10-25nm，折射率為 1.4-1.7。
[0012]作為上述方案的改進，所述復合減反薄膜的反射率為0.5-2.0%。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型將由若干個納米孔形成的納米陷光結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一減反膜上，避免了對晶體硅的表面損傷，減少了硅表面的載流子復合速率；同時，第一減反薄膜和第二減反薄膜形成的復合減反膜填補了納米孔位置氮化硅的缺失，這樣在降低反射率的同時保證了減反膜的鈍化效果，可以大大提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種低反射率晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0016]如圖1所示，一種低反射率晶體硅太陽能電池，包括Ag背電極1、A1背場2、P型硅3、N+層4和Ag正電極5，所述A1背場2、P型硅3和N+層4依次層疊式設(shè)置，Ag正電極5與N+層4之間設(shè)有第一減反薄膜6和第二減反薄膜7，第一減反薄膜6設(shè)有由多個納米孔61形成的納米陷光結(jié)構(gòu)，第一減反薄膜6覆蓋在N+層4上表面，第二減反薄膜7覆蓋在第一減反薄膜6上表面和納米孔61內(nèi)，第二減反薄膜7覆蓋在第一減反薄膜6上表面形成復合減反薄膜，Ag正電極5穿透第一減反薄膜6和第二減反薄膜7與N+層4歐姆接觸。
[0017]納米孔61均勻分布在第一減反薄膜6內(nèi)；納米孔61穿透所述第一減反薄膜6，第二減反薄膜7與納米孔61內(nèi)的N+層4相接觸；納米孔61的直徑為50-500nm，納米孔61占電池正面面積的5-25%。
[0018]第一減反薄膜6為氮化硅薄膜，厚度為60-75nm，折射率為2.05-2.10。
[0019]第二減反薄膜7為氮化硅薄膜，厚度為10_25nm，折射率為2.0-2.05 ;第二減反薄膜7也可以為氧化硅薄膜，厚度為10-25nm，折射率為1.4-1.7。
[0020]復合減反薄膜的反射率為0.5-2.0%。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型將由多個納米孔61形成的納米陷光結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一減反膜6上，避免了對晶體硅的表面損傷，減少了硅表面的載流子復合速率；同時，第一減反薄膜6和第二減反薄膜7形成的復合減反膜填補了納米孔61位置氮化硅的缺失，這樣在降低反射率的同時保證了減反膜的鈍化效果，可以大大提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0022]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種低反射率晶體娃太陽能電池，包括Ag背電極、A1背場、P型娃、N+層和Ag正電極，所述A1背場、P型硅和N+層依次層疊式設(shè)置，其特征在于:所述Ag正電極與N+層之間設(shè)有第一減反薄膜和第二減反薄膜，第一減反薄膜設(shè)有由若干個納米孔形成的納米陷光結(jié)構(gòu)，第一減反薄膜覆蓋在N+層上表面，第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面和納米孔內(nèi)，第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面形成復合減反薄膜，Ag正電極穿透第一減反薄膜和第二減反薄膜與N+層歐姆接觸。2.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述納米孔均勾分布在第一減反薄膜內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述納米孔穿透所述第一減反薄膜，第二減反薄膜與納米孔內(nèi)的N+層相接觸。4.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述第一減反薄膜為氮化硅薄膜，厚度為60-75nm，折射率為2.05-2.10。5.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述納米孔的直徑為50-500nm，納米孔占電池正面面積的5_25%。6.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述第二減反薄膜為氮化硅薄膜，厚度為10-25nm，折射率為2.0-2.05。7.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述第二減反薄膜為氧化硅薄膜，厚度為10-25nm，折射率為1.4-1.7。8.如權(quán)利要求1所述的一種低反射率晶體硅太陽能電池，其特征在于，所述復合減反薄膜的反射率為0.5-2.0%。
【專利摘要】本實用新型公開了一種低反射率晶體硅太陽能電池，包括Ag背電極、Al背場、P型硅、N+層和Ag正電極，所述Al背場、P型硅和N+層依次層疊式設(shè)置，所述Ag正電極與N+層之間設(shè)有第一減反薄膜和第二減反薄膜，第一減反薄膜設(shè)有由若干個納米孔形成的納米陷光結(jié)構(gòu)，第一減反薄膜覆蓋在N+層上表面,第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面和納米孔內(nèi)，第二減反薄膜覆蓋在第一減反薄膜上表面形成復合減反薄膜，Ag正電極穿透第一減反薄膜和第二減反薄膜與N+層歐姆接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有減少了硅表面的載流子復合速率、降低反射率的同時保證了減反膜的鈍化效果，可以大大提高電池的轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點。
【IPC分類】H01L31/04, H01L31/0216
【公開號】CN204991721
【申請?zhí)枴緾N201520622371
【發(fā)明人】石強, 秦崇德, 方結(jié)彬, 黃玉平, 何達能, 陳剛
【申請人】廣東愛康太陽能科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月18日