本發(fā)明涉及異質(zhì)結(jié)太陽能電池領(lǐng)域,具體地說,特別涉及到一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù):
常規(guī)的異質(zhì)結(jié)太陽能電池是一種反向的大面積二極管結(jié)構(gòu)。在P和單晶硅、N和單晶硅之間都插入了一層本征的非晶硅i,作為鈍化層。其制備過程如圖2所示:常規(guī)的異質(zhì)結(jié)太陽能電池的P/i/c-Si/i/N結(jié)構(gòu)使得電池制備過程復(fù)雜,需要在不同腔室里分別沉積P、i和N,而且形成的P/i和i/N界面容易形成載流子復(fù)合中心,造成光生電流的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制作方法,在制作P和N的過程中,先不通入摻雜氣體,這樣自然形成一定的本征非晶硅鈍化層,然后逐漸增加摻雜氣體量,從而達(dá)到制備P和N層的目的。這樣形成的是一個(gè)從i過渡到P和從i過渡到N的漸變鈍化層,既起到鈍化的作用,又簡化了制作工序,更減少了兩個(gè)界面(P/i和i/N)。從而達(dá)到簡化工序得到更大電池產(chǎn)能的目的。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu),包括前電極、背電極、以及位于所述前電極和背電極之間的單晶硅;在所述前電極和單晶硅、背電極和單晶硅設(shè)有漸變式的P/i層和i/N層。
一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備方法,包括如下步驟:
1)選取N型單晶硅,并對其進(jìn)行清洗制絨處理;
2)在PECVD的P室中通入硅烷、氫氣,輝光放電,沉積i型層;隨后在保持輝光放電狀態(tài)下,往PECVD的P室中逐漸通入硼源摻雜氣體,在N型單晶硅的一側(cè)上制備出P漸變i層的P/i層;
3)在PECVD的N室中通入硅烷、氫氣,輝光放電,沉積i型層;隨后在保持輝光放電狀態(tài)下,往PECVD的N室中逐漸通入磷摻雜氣體,在在N型單晶硅的一側(cè)上制備出i漸變N的i/N層;
4)在所述P/i層的外側(cè)制備前電極,在所述i/N層的外側(cè)制備背電極;
5)在所述前電極和背電極的外側(cè)設(shè)置金屬柵線,得到異質(zhì)結(jié)太陽能電池。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
1、本發(fā)明所述的電池結(jié)構(gòu)和制備方法能夠完全替代原有的電池結(jié)構(gòu)功能。這種由P漸變i層替代P和i兩層非晶硅,以及由i漸變N層替代i和N兩層非晶硅的結(jié)構(gòu)和制作方法,減少了兩道制作工序,減少了電池由i室運(yùn)輸?shù)絧室、由i室運(yùn)輸?shù)絅室的輸送時(shí)間,減少了輝光放電前兩次氣體混氣時(shí)間,減少了輝光放電前匹配器匹配過程,大大節(jié)省了電池的制作時(shí)間,增加了產(chǎn)能。
2、此外,這種方法至少減少了兩個(gè)工藝腔室,大大節(jié)省了設(shè)備成本。
3、再者,這種新型工藝制備的是過渡層,減少了p/i和i/n兩個(gè)界面層,大大降低了載流子在p/i和i/n兩個(gè)界面處的復(fù)合,有利于提高電池的短路電流。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的異質(zhì)結(jié)太陽電池結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明所述的異質(zhì)結(jié)太陽電池的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參見圖1,本發(fā)明所述的一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu),包括前電極、背電極、以及位于所述前電極和背電極之間的單晶硅;在所述前電極和單晶硅、背電極和單晶硅設(shè)有漸變式的P/i層和i/N層。
參見圖2,一種新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備方法,包括如下步驟:
1)選取N型單晶硅,并對其進(jìn)行清洗制絨處理;
2)在PECVD的P室中通入硅烷、氫氣,輝光放電,沉積i型層;隨后在保持輝光放電狀態(tài)下,往PECVD的P室中逐漸通入硼源摻雜氣體,在N型單晶硅的一側(cè)上制備出P漸變i層的P/i層;
3)在PECVD的N室中通入硅烷、氫氣,輝光放電,沉積i型層;隨后在保持輝光放電狀態(tài)下,往PECVD的N室中逐漸通入磷摻雜氣體,在在N型單晶硅的一側(cè)上制備出i漸變N的i/N層;
4)在所述P/i層的外側(cè)制備前電極,在所述i/N層的外側(cè)制備背電極;
5)在所述前電極和背電極的外側(cè)設(shè)置金屬柵線,得到異質(zhì)結(jié)太陽能電池。
本發(fā)明去掉了P層和單晶硅之間的i層鈍化層,而采用控制反應(yīng)過程中摻雜氣體硼烷的通入量來達(dá)到同時(shí)沉積P和過渡層的目的。
本發(fā)明去掉了N層和單晶硅之間的i層鈍化層,而采用控制反應(yīng)過程中摻雜氣體磷烷的通入量來達(dá)到同時(shí)沉積P和過渡層的目的。
本發(fā)明在無需增加任何設(shè)備的情況下,實(shí)現(xiàn)了電池工序的簡化;
本發(fā)明減少了兩個(gè)界面層P/i和i/N界面層。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。