一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，由于世界各地的原油存量逐年的減少，能源問題已成為全球注目的焦點。為了解決能源耗竭的危機，各種替代能源的發(fā)展與利用實為當(dāng)務(wù)之急。隨著環(huán)保意識抬頭，加上太陽能具有零污染、取之不盡用之不竭的優(yōu)點，太陽能發(fā)電技術(shù)(又可稱為光伏發(fā)電技術(shù))已成為相關(guān)領(lǐng)域中最受矚目的焦點。因此，在日照充足的位置，例如建筑物屋頂、廣場等等，愈來愈廣泛地見到太陽能面板的裝設(shè)。
[0003]太陽能面板是一種通過光伏效應(yīng)(Photovoltaic Effect)將光線轉(zhuǎn)化為電力的設(shè)施。一般來說，太陽能面板包括基板以及設(shè)置在基板上的多個太陽能電池片(solar cell) ο在此，太陽能電池片又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓并且在有回路的情況下就能夠產(chǎn)生電流。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，為提高太陽能的轉(zhuǎn)化效率，已研發(fā)出一種娃異質(zhì)結(jié)(siliconheterojunct1n)太陽能電池，其以η型單晶娃作為襯底，并在該襯底的上下表面用氫化非晶硅材質(zhì)進行鈍化處理，之后將P型氫化非晶硅和η型氫化非晶硅與η型晶體硅進行娃異質(zhì)結(jié)，之后在它們的正反兩面鍍上透明導(dǎo)電氧化層(transparent conductive oxidelayer)，最后在正面電極刷上柵格狀的銀膠，并在背面電極濺鍍鎳釩合金(NiV)/銀(Ag)薄膜。然而，該太陽能電池結(jié)構(gòu)在背面電極部分至少存在以下問題:在單晶的透明導(dǎo)電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力太差，導(dǎo)致Ribbon(金屬焊帶)焊接時容易出現(xiàn)剝離(peeling)等不良情形，且Ribbon在進行拉力測試時的拉力值小于lN/m2。
[0005]有鑒于此，如何設(shè)計一種新的太陽能電池結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，提升透明導(dǎo)電氧化層表面與NiV/Ag的界面接觸能力，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池結(jié)構(gòu)所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池(siliconheterojunct1n solar cell)結(jié)構(gòu)，包括:
[0008]— η型晶體硅(n-type crystal Si)，具有一正面和一背面，所述正面和所述背面均使用氫化非晶硅(a_S1:H)進行鈍化處理；
[0009]一 P型氫化非晶硅層，位于所述η型晶體硅的正面之上，且與所述η型晶體硅進行異質(zhì)結(jié)；
[0010]一 η型氫化非晶硅層，位于所述η型晶體硅的背面之下，且與所述η型晶體硅進行異質(zhì)結(jié)；
[0011]一第一透明導(dǎo)電氧化(transparent conductive oxide，TCO)層，位于所述p型氫化非晶硅層的上方；
[0012]一第二透明導(dǎo)電氧化層，位于所述η型氫化非晶硅層的下方；
[0013]—非晶透明導(dǎo)電氧化(amorphous TCO)層，形成于所述第二透明導(dǎo)電氧化層的遠離所述η型晶體硅的一表面；
[0014]一銀膠層，呈柵格狀，形成于所述第一透明導(dǎo)電氧化層的上方；以及
[0015]一緩沖薄膜層，濺鍍形成于所述非晶透明導(dǎo)電氧化層的遠離所述η型晶體硅的一表面。
[0016]在其中的一實施例，所述緩沖薄膜層為銀(Ag)材質(zhì)。
[0017]在其中的一實施例，所述娃異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)采用PVD(Physical VaporDeposit1n，物理氣相沉積)方式派鍍形成所述緩沖薄膜層。
[0018]在其中的一實施例，所述非晶透明導(dǎo)電氧化層與濺鍍的銀產(chǎn)生氧化銀，藉由氧化銀中的氧-銀(O-Ag)鍵來增加模組串焊時的焊帶拉力。
[0019]在其中的一實施例，所述非晶透明導(dǎo)電氧化層為氧化錫、氧化銦或氧化鋅。
[0020]在其中的一實施例，所述第一透明導(dǎo)電氧化層和所述第二透明導(dǎo)電層為氧化銦錫材質(zhì)。
[0021]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池(siliconheterojunct1n solar cell)結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟:
[0022]形成一 η型晶體娃(n-type crystal Si)，具有一正面和一背面，所述正面和所述背面均使用氫化非晶硅(a_S1:H)進行鈍化處理；
[0023]形成一 P型氫化非晶硅層于所述正面，以及形成一 η型氫化非晶硅層于所述背面；
[0024]形成一第一透明導(dǎo)電氧化層于所述P型氫化非晶硅層的上方以及形成一第二透明導(dǎo)電氧化層于所述η型氫化非晶硅層的下方；
[0025]形成一非晶透明導(dǎo)電氧化層于所述第二透明導(dǎo)電氧化層的遠離所述η型晶體硅的一表面；
[0026]形成一柵格狀的銀膠層于所述第一透明導(dǎo)電氧化層的上方，以及濺鍍形成一緩沖薄膜層于所述非晶透明導(dǎo)電氧化層的遠離所述η型晶體硅的一表面。
[0027]在其中的一實施例，所述緩沖薄膜層為銀(Ag)材質(zhì)。
[0028]在其中的一實施例，采用PVD(Physical Vapor Deposit1n，物理氣相沉積)方式濺鍍形成所述緩沖薄膜層。
[0029]在其中的一實施例，所述非晶透明導(dǎo)電氧化層與濺鍍的銀產(chǎn)生氧化銀，藉由氧化銀中的氧-銀鍵來增加模組串焊時的焊帶拉力。
[0030]采用本發(fā)明的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法，其η型晶體硅具有一正面和一背面，它的正面和背面均使用氫化非晶硅進行鈍化處理，P型氫化非晶硅層和η型氫化非晶硅層分別位于η型晶體硅的正面上方和背面下方，第一透明導(dǎo)電氧化層位于P型氫化非晶硅層的上方，第二透明導(dǎo)電氧化層位于η型氫化非晶硅層的下方，非晶透明導(dǎo)電氧化層形成于第二透明導(dǎo)電氧化層的遠離η型晶體硅的一表面，呈柵格狀的銀膠層形成于第一透明導(dǎo)電氧化層的上方，緩沖薄膜層濺鍍形成于非晶透明導(dǎo)電氧化層的遠離η型晶體硅的一表面。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在背面電極一側(cè)于第二透明導(dǎo)電氧化層與緩沖薄膜層之間額外設(shè)置一非晶透明導(dǎo)電氧化層，利用該非晶透明導(dǎo)電氧化層與濺鍍的Ag薄膜形成氧化銀，從而使后濺鍍上的Ag能夠與非晶透明導(dǎo)電氧化層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生成氧-銀(O-Ag)鍵，進而提高模組串焊時的焊帶拉力。此外，本發(fā)明的太陽能電池結(jié)構(gòu)在增大剝離所需的外力同時，經(jīng)試驗測量表明，其并不會影響電池的能量轉(zhuǎn)化效率。
【附圖說明】
[0031]讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
[0032]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2示出圖1的太陽能電池的背面電極一側(cè)，透明導(dǎo)電氧化層與緩沖銀薄膜之間的界面接觸不意圖；
[0034]圖3示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4Α示出圖3的太陽能電池結(jié)構(gòu)的一種非晶透明導(dǎo)電氧化層與緩沖銀薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而形成氧-銀化學(xué)鍵的示意圖；
[0036]圖4Β示出圖3的太陽能電池結(jié)構(gòu)的另一種非晶透明導(dǎo)電氧化層與緩沖銀薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成氧-銀化學(xué)鍵的示意圖；以及
[0037]圖5示出依據(jù)本發(fā)明另一實施方式的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法的流程框圖。
【具體實施方式】
[0038]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0039]下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0040]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的一種硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出圖1的太陽能電池的背面電極一側(cè)，透明導(dǎo)電氧化層與緩沖銀薄膜之間的界面接觸示意圖。
[0041]參照圖1，現(xiàn)有的娃異質(zhì)結(jié)太陽能電池(silicon hetero junct1n solar cell)結(jié)構(gòu)包括一 n型晶體娃(n-type crystal Si) 100、一 p型氫化非晶娃層(a_S1:H) 102、一 η型氫化非晶娃層 104、一第一透明導(dǎo)電氧化層(transparent conductive oxide，TCO) 106、一第二透明導(dǎo)電氧化層108、一格子狀的銀膠層110和一緩沖薄膜層112。其中，圖中的虛線框表示η型晶體硅100的上表面進行鈍化處理以及P型氫化非晶硅層的截面示意圖。此外，還可在緩沖薄膜層112下方派鍍一镲1凡合金層(NiV layer) 116，金屬焊帶114位于镲I凡合金層116的遠離緩沖薄膜層112的一側(cè)(如圖2所示)。
[0042]η型晶體娃100具有一正面和一背面。η型晶體娃100的正面使用氫化非晶娃(a-S1:H)進行鈍化處理，且η型晶體硅100的背面也使用氫化非晶硅(a_S1:H)進行鈍化處理。P型氫化非晶硅層102位于η型晶體硅100的正面之上，且與η型晶體硅100進行異質(zhì)結(jié)(silicon hetero j