一种新型异质结太阳能电池的制作方法

本技术属于太阳能电池，尤其是涉及一种新型异质结太阳能电池。

背景技术：

1、晶体硅异质结太阳电池(hjt)在是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它同时具备晶硅基电池与薄膜电池的优势，具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、衰减率低以及双面发电等优点。在hjt电池上，由于非晶硅薄膜的导电性很差，通常需要在非晶硅薄膜表面制备一层tco膜(透明导电膜)，用来收集光生载流子并将它传输到金属电极，同时迎光面tco膜具备减反功能可降低电池表面的光反射损失，因此tco必须具备好的导电性和透光性。

2、tco是一种宽能带薄膜材料，其带隙一般为3.5 4.3ev，能较好地保证太阳光的透过率。tco薄膜的电阻率也是衡量其性能的一项重要指标，要获得低的电阻率(高电导性)，可以通过增加载流子浓度和提高载流子的迁移率来实现，高浓度载流子会导致自由载流子的吸收，影响异质结电池的短路电流。为提高效率选择高迁移率的tco材料尤为重要，当前选择高迁移率的tco材料也要同时关注长期稳定性，

3、tco膜层的制备，在选择上除了考虑材料本身的性能，制备方法也会与最后膜层性能息息相关，目前制备太阳能电池，镀膜使用的主要设备技术为pecvd(等离子体增强化学气相沉积)沉积技术或ald(原子层沉积)沉积技术两种。然而，pecvd在薄膜沉积过程中基体温度过高，hjt电池天然适合低温工艺，过高的工艺温度会对非晶硅薄膜造成一定的伤害。ald原子层沉积是通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜的一种技术，此技术薄膜的沉积过程中基板温度在200摄氏度左右，对非晶硅的影响有限，且生成的膜层结构均匀，质量优良。

4、目前通常使用的是氧化铟锡(ito)透明膜，其将锡元素掺入到氧化铟中，提高导电率，但是其成本高昂。而提高电池光电转换效率、降低生产成本是光伏行业持久不变的研究方向。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种新型异质结太阳能电池，其在正面沉积tio2膜层和zno膜层，背面沉积tzo导电膜层，改善太阳能电池的导电性能，且制作成本降低。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型异质结太阳能电池，包括晶硅衬底，

3、所述晶硅衬底的正表面由内向外依次设置有第一本征非晶硅层，n+掺杂微晶硅层，tio2膜层，zno膜层，及第一电极层；

4、所述晶硅衬底的背表面由内向外依次设置有第二本征非晶硅层，p+掺杂微晶硅层，tzo导电膜层，及第二电极层。

5、本实用新型通过在晶硅衬底的正表面镀由tio2膜层和zno膜层上下叠合形成的tio2-zno复合薄膜，背表面镀tzo导电膜层作为太阳能电池片的透明导电薄膜，在保证太阳能电池性能的前提下，降低了生产成本。

6、进一步的，所述tio2膜层的厚度为5-15nm。

7、进一步的，所述zno膜层的厚度为20-120nm。

8、进一步的，所述tzo导电膜层的厚度为20-150nm。

9、进一步的，所述晶硅衬底的厚度为80-180μm。

10、进一步的，所述第一本征非晶硅层的厚度为3-15nm。

11、进一步的，所述n+掺杂微晶硅层的厚度为10-40nm。

12、进一步的，所述p+掺杂微晶硅层的厚度为15-45nm。本实用新型的有益效果是：1)通过使用ald技术在电池的正表面和背表面微晶掺杂层上，分别沉积tio2-zno复合薄膜与掺杂ti的zno薄膜(tzo膜)，保证电池效率，同时代替目前成本昂贵的ito膜；2)正表面由于tio2-zno复合薄膜使禁带宽度发生变化，zno叠加tio2，能够改善zno的能带结构，优化膜层的导电性能，且使用该膜层相比于ito膜成本大大降低；3)背表面沉积tzo膜，本征zno是一种宽禁带(3.37ev)的n型半导体材料，易产生缺陷和进行杂质接杂，但相对于铟锡氧化物(ito)和sno2而言，其具有原材料资源丰富、价格低廉，沉积温度相对较低和在氢等离子体环境中稳定性好等优点，zno的各种本征缺陷会因为掺杂了廉价的sn而减少，同时会让zno的电阻率降低，且导电性质良好，tzo材料禁带宽度理想，可低温制备，在氢等离子环境下稳定性好，可以作为理想的透明导电薄膜材料。

技术特征：

1.一种新型异质结太阳能电池，包括晶硅衬底，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述tio2膜层的厚度为5-15nm。

3.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述zno膜层的厚度为20-120nm。

4.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述tzo导电膜层的厚度为20-150nm。

5.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述晶硅衬底的厚度为80-180μm。

6.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述第一本征非晶硅层的厚度为3-15nm。

7.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述n+掺杂微晶硅层的厚度为10-40nm。

8.根据权利要求1所述的新型异质结太阳能电池，其特征在于：所述p+掺杂微晶硅层的厚度为15-45nm。

技术总结本技术公开了一种新型异质结太阳能电池，包括晶硅衬底，所述晶硅衬底的正表面由内向外依次设置有第一本征非晶硅层，n+掺杂微晶硅层，TiO<subgt;2</subgt;膜层，ZnO膜层，及第一电极层；所述晶硅衬底的背表面由内向外依次设置有第二本征非晶硅层，p+掺杂微晶硅层，TZO导电膜层，及第二电极层。本技术通过使用ALD技术在电池的正表面和背表面微晶掺杂层上，分别沉积TiO<subgt;2</subgt;‑ZnO复合薄膜与掺杂Ti的ZnO薄膜(TZO膜)，保证电池效率，同时代替目前成本昂贵的ITO膜；正表面由于TiO<subgt;2</subgt;‑ZnO复合薄膜使禁带宽度发生变化，ZnO叠加TiO2，能够改善ZnO的能带结构，优化膜层的导电性能，且使用该膜层相比于ITO膜成本大大降低。技术研发人员：陈磊,林虚谷,张尧受保护的技术使用者：浙江润海新能源有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/9/26