專利名稱：一種非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池的制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場上廣為流傳的是非晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池及單晶硅太陽電池， 由于非晶硅、單晶硅和多晶硅都有不同的帶隙，對太陽光的吸收在不同的光譜范圍。這樣就造成單一太陽電池對太陽光不能充分吸收，從而使得太陽電池的轉(zhuǎn)換效率偏低，如何能把兩種或者三種太陽電池集合到一起，達(dá)到對太陽光的充分吸收，從而使得電池的轉(zhuǎn)換效率得到提升是目前面臨的一個難題。還存在對太陽能量的利用不夠充分及轉(zhuǎn)化效率不夠高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述問題提供一種非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是太陽能電池是按背板鋼化玻璃層、PVB或EVA層、晶硅電池層、PVB或EVA層、AZO層、非晶硅層、TCO層和玻璃基板(超白浮法玻璃)依次排列制成， 制備方法包括以下步驟
a.用LPCVD或磁控濺射在玻璃基板上制備TCO ；
b.對玻璃基板上的TCO膜層激光刻劃，制造子電池；
c.在TCO膜層上制備PIN電池層；
d.激光刻劃PIN電池膜層；
e.用磁控濺射制備電池背電極，包括ΑΖ0、Ag膜層；
f.激光刻劃背電極，激光清邊機(jī)清邊；
g.引出正負(fù)電極，用超聲波焊接機(jī)焊接匯流條、引流條；
h.鋪設(shè)PVB或者EVA；
i.鋪設(shè)單晶硅或多晶硅太陽能電池片，焊接電極，并引出導(dǎo)線； j. 鋪設(shè)PVB或EVA，厚度控制在1 1. 5mm ；
k.疊片，把背板鋼化玻璃按要求放置在PVB或EVA上；
1. 輥壓機(jī)預(yù)壓，高壓釜層壓封裝后經(jīng)過清理、檢驗、檢測、包裝等工序就制造出非晶硅/晶體硅結(jié)合型太陽能電池。本發(fā)明的技術(shù)效果是通過該方法可以實現(xiàn)非晶硅太陽能電池與晶體硅太陽能電池對光譜吸收特性的互補(bǔ)，從而達(dá)到對太陽能量的充分利用，使得太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率更高，可由目前晶硅轉(zhuǎn)換效率的15%增加到20 25%，使太陽能電池的應(yīng)用更加廣泛。
具體實施方式
首先，是制備非晶硅太陽能電池膜層I層時帶隙控制在1. 6 1. 8ev，厚度控制在 1800 2500A ；背電極采用磁控濺射的方法分別制備透明型AZO (摻綠氧化鋅膜層)導(dǎo)電膜層和Ag層，其厚度分別控制在2000 5000A及100 200A，激光劃刻后引出正負(fù)電極，匯流條、引流條寬度控制在2 5mm，厚度控制在0. 05 0. 1之間，接線盒安裝在整個太陽能電池的側(cè)面(如圖2)，以此作為整個太陽能電池的前電池；然后，鋪上一層透明型PVB(聚乙烯醇縮丁醛)或者EVA，其厚度控制在0.3 0.4mm之間。然后把制作好的單晶硅或者多晶硅太陽能電池鋪在PVB或者EVA上，作為整個太陽能電池的背電池，并引出電池的電極， 接線盒安裝在整個太陽能電池的背玻璃上(如圖2)；然后再平鋪一層PVB或者EVA，其厚度控制在1 1. 5mm，最后鋪上背板鋼化玻璃，用層壓機(jī)或者高壓釜把整個電池封裝在一起。 通過以上制造方法，使得太陽能電池的光吸收率更高，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到20% 以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。包括以下步驟
a.用LPCVD LPCVD (低壓化學(xué)氣相沉積)或磁控濺射在玻璃基板上制備TCO (透明導(dǎo)電玻璃)；
膜層厚度500 700nm 方塊電阻小于15 Ω / 口
光透率波長400 800 nm的光透過率要大于90%。b.對玻璃基板上的TCO膜層激光刻劃，制造出多個單獨的子電池。c.在TCO膜層上制備PIN電池層，制備工藝如下 制備P層工藝參數(shù)為
使用 B (CH4) 3、SiH4、CH4, Ar、H2 氣體，沉積溫度 180210°C，功率密度 0. 18 0. 3W/ cm2，氫稀釋比R (R= H2/ SiH4)為23 35，硅烷與甲烷流量比為10 (1 1. 35)，沉積壓力為100 140pa，膜層厚度150 250A ； 制備I層工藝條件
使用SiH4、Ar、H2氣體，其中H2/ SiH4比之R為19 21，沉積溫度180220°C，功率密度0. 2 0. 45W/cm2，沉積壓力為110 155pa，膜層厚度1800 2500A ； 制備N層工藝條件
使用PH3> SiH4、Ar、H2氣體，其中H2/SiH4比之R為21 32，沉積溫度180210°C, 功率密度0. 25 0. 45W/cm2，沉積壓力為110 150pa，膜層厚度150 250A。d.激光刻劃PIN電池膜層。e.用磁控濺射制備電池背電極，包括ΑΖ0、Ag膜層； AZO膜層厚度2000 5000A ；方阻小于沘0 Ω / 口 Ag膜層厚度100 300Α。f.激光刻劃背電極，激光清邊機(jī)清邊。g.引出正負(fù)電極
用超聲波焊接機(jī)焊接匯流條、引流條，寬度控制在3 5mm，厚度控制在0. 05 0. Imm 之間。h.鋪設(shè) PVB 或者 EVA
鋪設(shè)透明型PVB或者EVA，厚度控制在0. 3 0. 4mm之間。
i.鋪設(shè)單晶硅或多晶硅太陽能電池片，焊接電極，并引出導(dǎo)線。j.鋪設(shè)PVB或EVA，厚度控制在1 1. 5_。k.疊片
把背板鋼化玻璃按要求放置在PVB或EVA上。1.輥壓機(jī)預(yù)壓；
高壓釜層壓封裝后經(jīng)過清理、檢驗、檢測、包裝等工序就制造出非晶硅/晶體硅結(jié)合型太陽能電池。
權(quán)利要求
1. 一種非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于，太陽能電池是按背板鋼化玻璃層、PVB或EVA層、晶硅電池層、PVB或EVA層、AZO層、非晶硅層、TCO層和玻璃基板依次排列制成，制備方法包括以下步驟a、用LPCVD或磁控濺射在玻璃基板上制備TCO；b、對玻璃基板上的TCO膜層激光刻劃，制造子電池；c、在TCO膜層上制備PIN電池層；d、激光刻劃PIN電池膜層；e、用磁控濺射制備電池背電極，包括ΑΖ0、Ag膜層；f、激光刻劃背電極，激光清邊機(jī)清邊；g、引出正負(fù)電極，用超聲波焊接機(jī)焊接匯流條、引流條；h、鋪設(shè)PVB或者EVA;i、鋪設(shè)單晶硅或多晶硅太陽能電池片，焊接電極，并引出導(dǎo)線；j、鋪設(shè)PVB或EVA，厚度控制在1 1. 5mm ；k、疊片，把背板鋼化玻璃按要求放置在PVB或EVA上；1.輥壓機(jī)預(yù)壓，高壓釜層壓封裝后經(jīng)過清理、檢驗、檢測、包裝等工序就制造出非晶硅/ 晶體硅結(jié)合型太陽能電池。
2.如權(quán)利要求1所述的非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于， 所述步驟a中的TCO膜層厚度為500 700nm，方塊電阻小于15 Ω / □，波長400 800 nm 的光透過率要大于90%。
3.如權(quán)利要求1所述的非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于， 所述步驟b制備工藝如下制備P層，使用B(CH4)3、SiH4, CH4, Ar、H2氣體，沉積溫度180°C 210°C，功率密度 0. 18 0. 3W/cm2，氫稀釋比R為23 35，硅烷與甲烷流量比為10:1 1. 35，沉積壓力為 100 140pa，膜層厚度150 250A ；制備I層，使用SiH4, Ar、H2氣體，其中H2/ SiH4比之R為19 21，沉積溫度180 220°C，功率密度0. 2 0. 45W/cm2，沉積壓力為110 155pa，膜層厚度1800 2500A ；制備N層，使用PH3、SiH4、Ar、H2氣體，其中H2/SiH4比之R為21 32，沉積溫度180 210°C，功率密度0. 25 0. 45W/cm2，沉積壓力為110 150pa，膜層厚度150 250A。
4.如權(quán)利要求1所述的非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于， 所述步驟e中AZO膜層厚度2000 5000A，方阻小于觀0 Ω / □，Ag膜層厚度100 300Α。
5.如權(quán)利要求1所述的非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于， 所述步驟g用超聲波焊接機(jī)焊接匯流條、引流條，寬度控制在3 5mm，厚度控制在0. 05 0. Imm之間。
6.如權(quán)利要求1所述的非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法，其特征在于， 所述步驟h鋪設(shè)透明型PVB或者EVA，厚度控制在0. 3 0. 4mm之間。
全文摘要
一種非晶硅晶體硅結(jié)合型太陽能電池及其制備方法涉及太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。電池是按背板鋼化玻璃層、PVB或EVA層、晶硅電池層、PVB或EVA層、AZO層、非晶硅層、TCO層和玻璃基板依次排列制成，制備方法包括在玻璃基板上制備TCO；TCO膜層激光刻劃；制備PIN電池層；制備電池背電極；刻劃背電極；引出正負(fù)電極；鋪設(shè)PVB或者EVA；鋪設(shè)單晶硅或多晶硅太陽能電池片；鋪設(shè)PVB或EVA；疊片。通過該方法可以實現(xiàn)非晶硅太陽能電池與晶體硅太陽能電池對光譜吸收特性的互補(bǔ)，從而達(dá)到對太陽能量的充分利用，使得太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率更高，可由目前晶硅轉(zhuǎn)換效率的15%增加到20～25%，使太陽能電池的應(yīng)用更加廣泛。
文檔編號H01L31/20GK102315328SQ20111026549
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者李鵬, 林宏達(dá), 王恩忠, 甄雁卉 申請人:牡丹江旭陽太陽能科技有限公司