一種透明導電疊層和硅基異質結太陽能電池制造技術

本發明專利技術涉及太陽能電池技術領域。本發明專利技術公開了一種透明導電疊層和硅基異質結太陽能電池，透明導電疊層包括三層膜層結構、四層膜層結構、五層膜層結構或八層膜層結構；透明導電疊層的最底層為為硫化鋅膜層，中間具有銀或金或銀合金或金合金膜層，最上層為透明導電氧化物膜層，其中所述硫化鋅膜層與硅基異質結太陽能電池結構中的摻雜層直接接觸，本發明專利技術的透明導電疊層在獲得高的可見光透過率的情況下，比傳統的透明導電氧化物膜層具有更低的方塊電阻和更強的中遠紅外線的反射能力，這可提高硅基異質結太陽能電池的性能。

【技術實現步驟摘要】
一種透明導電疊層和硅基異質結太陽能電池
本專利技術屬于太陽能電池
，具體地涉及一種透明導電疊層以及具有該透明導電疊層的硅基異質結太陽能電池。
技術介紹
太陽能電池能夠將太陽光直接轉換為電力，因此作為新的能量源受到越來越多國家的重視。HeterojunctionwithIntrinsicThinlayer太陽能電池簡稱HIT太陽能電池，其最早是由三洋公司專利技術的，其是非晶硅/晶硅異質結的太陽能電池，是一種利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池。由于HIT太陽能電池具有高的光電轉換效率，低的溫度系數和在相對低溫條件下的制備技術，在近幾年來成為光伏行業研究和開發的重點方向之一。目前日本的三洋公司產業化的HIT太陽能電池的效率已超過23%，其實驗室效率已超過了25%。圖1A和圖1B所示為現有的HIT太陽能電池的結構示意圖。在圖1A和圖1B中，在由單晶硅、多晶硅等的結晶類半導體構成的n型結晶類硅基板1的一個主面上，本征非晶硅層2、p型非晶硅層3依次疊層，進而在其上形成ITO透明導電氧化物層4和由銀漿印刷構成的梳型形狀的柵電極9；在結晶類硅基板1的另一個主面上依次疊層本征非晶硅層5、n型非晶硅層6，進而在其上形成ITO透明導電氧化物層7和由銀漿印刷構成的梳型形狀的柵電極9，匯流條電極8將柵電極9的電流匯集起來；在這里通常的ITO透明導電氧化物層4、7的方塊電阻一般都在30-60Ω/□，這就需要使用較多的柵電極來收集載流子，從而對銀漿的需求量增大。這種HIT太陽能電池按照以下的順序制造。首先，使用等離子體CVD法，在結晶類基板1的一個主面上連續形成本征非晶硅層2、p型非晶硅層3，在另一個主面上連續形成本征非晶硅層5、n型非晶硅層6。接著使用濺射法在p型非晶硅層3和n型非晶硅層6上分別形成ITO透明導電層4和7，進而通過絲網印刷，在ITO透明導電氧化物層4和7上形成梳型形狀的柵電極9。所使用的等離子體增強CVD法、濺射法、絲網印刷法等的方法全部能夠在250℃以下的溫度形成上述各膜層，因此能夠防止基板的翹曲。由于非晶硅膜層的導電性較差，所以在HIT的制作過程中，在柵電極和非晶硅膜層之間設置一層ITO膜層可以有效的增加載流子的收集。ITO薄膜具有光學透明和導電雙重功能，對有效載流子的收集起著關鍵作用，但是ITO膜層與非晶硅膜層之間會形成一定的肖特基接觸，而肖特基接觸會導致內建電場的降低從而導致開路電壓的降低，且當勢壘高度較大時還會引起一個附加的串阻。因此較高的勢壘高度降低了電池的開路電壓，同時也增加了電池的串聯電阻，串聯電阻的增加會導致電池填充因子的下降。在HIT太陽能電池中，傳統所使用的ITO或IWO透明導電氧化物膜層的方塊電阻一般都比較高，為了增加載流子的收集就要求增加柵電極的數量，這會導致銀漿使用量的增加，增加了制造成本，同時柵電極數量的增加又會使電池的有效發電面積的減少。
技術實現思路
本專利技術的目的在于為解決上述的現有HIT太陽能電池技術中存在的問題，提供一種透明導電疊層及具有該透明導電疊層的硅基異質結太陽能電池，本專利技術的透明導電疊層在獲得高的可見光透過率的情況下，比傳統的透明導電氧化物膜層具有更低的方塊電阻和更強的中遠紅外線的反射能力，這可提高硅基異質結太陽能電池的性能。本專利技術的透明導電疊層結構中的硫化鋅膜層可起到很好的鈍化作用、同時可防止氧等高能粒子進入到摻雜層中造成摻雜層性能的衰減、及可實現透明導電疊層與摻雜層的良好的歐姆接觸，有利于降低其串聯電阻，同時可提高電池的填充因子，從而增強了太陽能電池的性能，此外，本專利技術可使用較少數量的柵線電極，因而可降低成本和增加電池的有效發電面積。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種透明導電疊層，所述透明導電疊層為三層膜層結構、四層膜層結構、五層膜層結構或八層膜層結構；當透明導電疊層為三層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為四層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為四層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為五層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為八層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；其中，所述TiOx膜層中x≤2；NiCrOx膜層中x≤3。所述透明導電疊層還可包括五層膜層結構，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層或氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；所述透明導電疊層還可包括七層膜層結構，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層或氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；進一步的，所述氧化鋅基膜層為氧化鋅膜層、氧化鋅錫膜層、氧化鋅鎂膜層、氧化鋅鈦膜層、AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層中的至少一種膜層組成；所述透明導電氧化物膜層為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層、氧化錫摻銻膜層中的至少一種膜層組成；所述硫化鋅膜層中含有硒。本專利技術還公開了一種硅基異質結太陽能電池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面和背面分別設置有第一本征非晶層和第二本征非晶層，所述第一本征非晶層上設置有第一摻雜層，所述第二本征非晶層上設置有第二摻雜層，所述第一摻雜層上設置有第一透明導電層，所述第二摻雜層上設置有第二透明導電層，所述第一透明導電層和/或所述第二透明導電層為上述的透明導電疊層，所述硫化鋅膜層與第一摻雜層和/或第二摻雜層直接接觸。本專利技術還公開了另一種硅基異質結太陽能電池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面設置有第一本征非晶層，所述第一本征非晶層上設置有一減反射層，所述晶硅基片的背面設置有第二本征非晶層，所述第二本征非晶層的表面區域內交錯設置有第一摻雜層和第二摻雜層，所述第一摻雜層上設置有第一透明導電層，所述第二摻雜層上設置有第二透明導電層，所述第一透明導電層和/或所述第二透明導電層為上述的透明導電疊層，所述硫化鋅膜層與第一摻雜層和/或第二摻雜層直接接觸。進一步的，所述第一本征非晶層和第二本征非晶層為本征非晶硅膜層，所述本征非晶硅膜層中還可含有碳、氧等元素。進一步的，所述TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層的厚度小于10nm，優選其厚度小于5nm，所述銀或金或銀合金或金合金膜層的厚度小于20nm，優選其厚度小于15nm。進一步的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種透明導電疊層，其特征在于：所述透明導電疊層為三層膜層結構、四層膜層結構、五層膜層結構或八層膜層結構；當透明導電疊層為三層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為四層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiO

【技術特征摘要】
1.一種透明導電疊層，其特征在于：所述透明導電疊層為三層膜層結構、四層膜層結構、五層膜層結構或八層膜層結構；當透明導電疊層為三層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為四層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為四層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為五層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；當透明導電疊層為八層膜層結構時，其從底面往上依次為硫化鋅膜層、氧化鋅基、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、氧化鋅基膜層、銀或金或銀合金或金合金膜層、TiOx膜層或鈦合金氧化物膜層或NiCrOx膜層、透明導電氧化物膜層；其中，所述TiOx膜層中x≤2；NiCrOx膜層中x≤3。2.根據權利要求1所述的透明導電疊層，其特征在于：所述氧化鋅基膜層為氧化鋅膜層、氧化鋅錫膜層、氧化鋅鎂膜層、氧化鋅鈦膜層、AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層中的至少一種膜層組成；所述透明導電氧化物膜層為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層、氧化錫摻銻膜層中的至少一種膜層組成。3.一種硅基異質結太陽能電池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李藝明，鄧國云，李浩，
申請(專利權)人：江蘇神科新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32