一種可組裝的hit太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可組裝的HIT太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]HIT異質(zhì)結(jié)太陽能電池是目前產(chǎn)業(yè)化太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高紀(jì)錄的一種高效電池，HIT電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括正電極、TCO透明導(dǎo)電薄膜、P型a-S1:H層、本征a-S1:H層、N型硅、本征a-S1:H層、N型a-S1:H層、TCO透明導(dǎo)電薄膜和背電極。其制備過程如下:利用PECVD在制絨后的N型硅片的正面沉積很薄的本征a-S1:H層和P型a_S1:H層，然后在硅片背面沉積薄的本征a-S1:H層和N型a-S1:H層；利用磁控濺射等技術(shù)在電池的兩面沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)，用絲網(wǎng)印刷的方法在TCO上制備Ag電極。
[0003]HIT電池的本征a-S1:H層、P型a_S1:H層、N型a_S1:H層和TCO薄膜借助PECVD在硅片上一層層的沉積，工藝要求高，一旦發(fā)現(xiàn)某一層出現(xiàn)異常，需要將該電池進(jìn)行返工處理或者報(bào)廢處理。比如，在沉積P型a-S1:H層時(shí)，PECVD設(shè)備故障，沉積的a_S1:H層中P型摻雜量太高，這樣形成的異質(zhì)結(jié)不合格，需要將硅片上沉積的本征a-S1:H層、P型a-S1:H層腐蝕去除再重新鍍膜，重新鍍膜后HIT的轉(zhuǎn)換效率也會(huì)大大下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可組裝的HIT太陽能電池，其各層結(jié)構(gòu)可以任意拆開和再組合。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種可組裝的HIT太陽能電池，依次包括正面復(fù)合電極、復(fù)合P型摻雜層、第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層、N型硅、第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層、復(fù)合N型摻雜層和背面復(fù)合電極，其中，
[0006]所述正面復(fù)合電極包括第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜和正面電極，所述正面電極印刷在第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜上，所述第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜包括石墨烯層和第一TCO透明導(dǎo)電薄膜；
[0007]所述復(fù)合P型摻雜層包括石墨烯層和P型摻雜層；
[0008]所述第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層包括石墨烯層和第一本征半導(dǎo)體層；
[0009]所述第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層包括石墨烯層和第二本征半導(dǎo)體層；
[0010]所述復(fù)合N型慘雜層包括石墨如層和N型慘雜層；
[0011]所述背面復(fù)合電極包括第二復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜和背面電極，所述背面電極印刷在第二復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜上，所述第二復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜包括石墨烯層和第二TCO透明導(dǎo)電薄膜。
[0012]作為上述方案的改進(jìn)，所述石墨烯層為單層石墨烯，其電阻率小于10_8 Ω ΜΠΙ，透光率為 97%-99.5%。
[0013]作為上述方案的改進(jìn)，所述石墨稀層為2-10層石墨稀，其電阻率小于1(Γ8 Ω *cm,透光率為90%-97%。
[0014]作為上述方案的改進(jìn)，所述P型摻雜層為P型非晶硅、P型微晶硅、P型eaAs、P型CIGS 或 P 型 CdTe。
[0015]作為上述方案的改進(jìn)，所述N型摻雜層為N型非晶硅、N型微晶硅、N型GaAs、N型CIGS 或 N 型 CdTe。
[0016]作為上述方案的改進(jìn)，所述第一本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅或微晶硅；所述第二本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅或微晶硅。
[0017]作為上述方案的改進(jìn)，所述第一 TCO透明導(dǎo)電薄膜為ZnO、ITO或FT0，厚度為50-300nm，透光率為 85%_97%。
[0018]作為上述方案的改進(jìn)，所述第二 TCO透明導(dǎo)電薄膜為ZnO、ITO或FT0，厚度為80-300nm，透光率為 83%_97%。
[0019]作為上述方案的改進(jìn)，所述正面電極、背面電極為Ag電極或Cu電極。
[0020]作為上述方案的改進(jìn)，所述正面復(fù)合電極、復(fù)合P型摻雜層、第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層、N型硅、第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層、復(fù)合N型摻雜層和背面復(fù)合電極經(jīng)過層壓后形成接觸，層壓的壓強(qiáng)為1.1-2.0個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0021]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:
[0022]本實(shí)用新型提供一種可組裝的HIT太陽能電池，包括正面復(fù)合電極、復(fù)合P型摻雜層、第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層、N型硅、第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層、復(fù)合N型摻雜層和背面復(fù)合電極。上述各復(fù)合層均包括石墨烯層，借助石墨烯的高透光率、超薄和高柔韌性，根據(jù)需求在石墨烯層上制備出HIT太陽能電池所需的P層、本征層、N層和電極，由于這種復(fù)合的P層、本征層、N層和電極的柔韌性好，將其接覆蓋在N型硅片上，經(jīng)過層壓就可制備出HIT電池。本實(shí)用新型HIT電池的各層結(jié)構(gòu)可任意拆開和再組合，當(dāng)某層結(jié)構(gòu)異常可將其替換，大大提高了電池的加工速度和工藝的簡易程度。
【附圖說明】
[0023]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的HIT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型可組裝的HIT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是圖2所示正面復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是圖2所示復(fù)合P型摻雜層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是圖2所示第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是圖2所示第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是圖2所示復(fù)合N型摻雜層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是圖2所示背面復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0032]參見圖1，圖1顯示了現(xiàn)有HIT太陽能電池，包括正電極1、TC0透明導(dǎo)電薄膜2、P型a-S1:H層3、本征a-S1:H層4、N型硅5、本征a_S1:H層6、N型a_S1:H層7、TCO透明導(dǎo)電薄膜8和背電極9。
[0033]其制備過程如下:利用PECVD在制絨后的N型硅片的正面沉積很薄的本征a_S1:H層和P型a-S1:H層，然后在娃片背面沉積薄的本征a-S1:H層和N型a_S1:H層；利用磁控濺射等技術(shù)在電池的兩面沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)，用絲網(wǎng)印刷的方法在TCO上制備Ag電極。
[0034]HIT電池的本征a-S1:H層、P型a_S1:H層、N型a_S1:H層和TCO薄膜借助PECVD在硅片上一層層的沉積，工藝要求高，一旦發(fā)現(xiàn)某一層出現(xiàn)異常，需要將該電池進(jìn)行返工處理或者報(bào)廢處理。比如，在沉積P型a-S1:H層時(shí)，PECVD設(shè)備故障，沉積的a_S1:H層中P型摻雜量太高，這樣形成的異質(zhì)結(jié)不合格，需要將硅片上沉積的本征a-S1:H層、P型a-S1:H層腐蝕去除再重新鍍膜，重新鍍膜后HIT的轉(zhuǎn)換效率也會(huì)大大下降。
[0035]為此，本實(shí)用新型提供一種可組裝的HIT太陽能電池，如圖2所示，由上至下依次包括正面復(fù)合電極1、復(fù)合P型摻雜層2、第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層3、N型硅4、第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層5、復(fù)合N型摻雜層6和背面復(fù)合電極7。
[0036]正面復(fù)合電極1、復(fù)合P型摻雜層2、第一復(fù)合本征半導(dǎo)體層3、N型硅4、第二復(fù)合本征半導(dǎo)體層5、復(fù)合N型摻雜層6和背面復(fù)合電極7經(jīng)過層壓后形成良好的接觸，以使各層結(jié)構(gòu)相互連接，其中，層壓的壓強(qiáng)優(yōu)選為1.1-2.0個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0037]參見圖3，所述正面復(fù)合電極I包括第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜11和正面電極12，所述正面電極12印刷在第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜11上，其中，正面電極12可以為Ag電極或Cu電極，但不限于此。
[0038]第一復(fù)合TCO透明導(dǎo)電薄膜11包括石墨烯層111和第一 TCO透明導(dǎo)電薄膜112，石墨烯層111上沉積第一 TCO透明導(dǎo)電薄膜112形成復(fù)合薄膜，其中，第一 TCO透明導(dǎo)電薄膜112可以為ZnO、ITO或FT0，厚度為50_300nm，透光率為85%_97%。
[0039]優(yōu)選的，第一 TCO透明導(dǎo)電薄膜112的厚度為100-250nm，透光率為88_95%。更佳的，第一 TCO 透明導(dǎo)電薄膜 112 的厚度為 100 nm、120 nm、150 nm、180 nm、20