CN120166800A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括：光电转换单元；透明导电层，包括第一透明导电层和/或第二透明导电层；电极，包括第一电极及第二电极；其中，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层包括光学优势层及电极接触层，所述光学优势层与电极接触层的材料相同，所述电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，所述电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。本发明通过优化透明导电层的功函数等参数，可以实现透明导电层与电极的欧姆接触，并且能提高电池的光学增益及光电转换效率，大大减小了电池衰减幅度，提高了电池寿命。

Description

太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

异质结电池(HJT)是一种利用晶体硅衬底和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，具有制备过程简单、工艺温度低、开路电压高、光电转换效率高、温度系数低等诸多优点，是目前应用最广的高效晶硅太阳能技术之一。

随着异质结电池技术的逐步发展，在追求电池高转换效率的同时，对于电池可靠性的需求也日益增加。申请人经过大量研究发现，异质结电池在高热高湿环境下(DH)以及热环境下的衰减都较常规电池有所增加。通过相关机理的研究，主要体现在衰减前后的透明导电层(TCO)与电极的接触电阻率有显著变化。

现有电池中通常将TCO(透明导电氧化物，Transparent Conductive Oxide)层与金属电极的接触默认为金属与金属的接触，但是TCO本质上仍旧是一个类金属的N型半导体材料，从金属与半导体接触的角度考虑，需确保TCO层与金属电极接触始终为欧姆接触。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种太阳能电池及其制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其制备方法，以提高太阳能电池的光电转换性能，降低电池衰减幅度。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：

光电转换单元，包括相对设置的受光面及背光面；

透明导电层，包括位于光电转换单元受光面上的第一透明导电层和/或位于光电转换单元背光面上的第二透明导电层；

电极，包括与第一透明导电层电接触的第一电极及与第二透明导电层电接触的第二电极；

其中，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层包括与光电转换单元电接触的光学优势层、及与电极电接触的电极接触层，所述光学优势层与电极接触层的材料相同，所述电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，所述电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。

一实施例中，所述透明导电层为ITO层、IWO层、IMO层、AZO层、GZO层中的任意一种。

一实施例中，所述透明导电层中掺杂有金属和/或金属氧化物，掺杂量为0.5wt％～3wt％。

一实施例中，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的功函数为3.8eV～4.0eV，光学优势层的功函数为4.0eV～4.3eV；

所述透明导电层为IWO层时，电极接触层的功函数为4.9eV～5.6eV，光学优势层的功函数为5.6eV～6.8eV；

所述透明导电层为IMO层时，电极接触层的功函数为5.8eV～6.3eV，光学优势层的功函数为6.3eV～7.0eV。

一实施例中，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的载流子浓度为2.5E20/cm³～4.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.5E20/cm³～2.5E20/cm³；

所述透明导电层为IWO层时，电极接触层的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³；

所述透明导电层为IMO层时，电极接触层的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³。

一实施例中，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的迁移率为40cm²/V·s～80cm²/V·s，光学优势层的迁移率为60cm²/V·s～80cm²/V·s；

所述透明导电层为IWO层或IMO层时，电极接触层的迁移率为30cm²/V·s～80cm²/V·s，光学优势层的迁移率为80cm²/V·s～130cm²/V·s。

一实施例中，所述电极接触层的厚度小于光学优势层的厚度；和/或，

所述电极接触层的厚度为10nm～20nm，所述光学优势层的厚度为70nm～110nm；和/或，

所述电极接触层和光学优势层的厚度之和为80nm～120nm。

一实施例中，所述电极接触层层叠于光学优势层之上；或，

所述电极接触层全部或部分位于光学优势层内部。

一实施例中，所述太阳能电池为异质结电池，所述光电转换单元包括：

衬底，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述衬底为N型掺杂或P型掺杂；

第一本征层，位于衬底的第一表面上，所述第一本征层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层；

第一掺杂层，位于第一本征层上，所述第一掺杂层为非晶硅层和/或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型相同；

第二本征层，位于衬底的第二表面上，所述第二本征层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层；

第二掺杂层，位于第二本征层上，所述第二掺杂层为非晶硅层和/或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型反。

本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

制备太阳能电池中的光电转换单元；

在光电转换单元的受光面上沉积第一透明导电层，和/或，在光电转换单元的背光面上沉积第二透明导电层；

在第一透明导电层和第二透明导电层上分别形成第一电极和第二电极；

其中，第一透明导电层和/或第二透明导电层包括与光电转换单元电接触的光学优势层、及与电极电接触的电极接触层，所述光学优势层与电极接触层的材料相同，所述电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，所述电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。

一实施例中，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层的沉积包括：

通过物理气相沉积工艺，对靶材进行轰击以在光电转换单元上沉积透明导电层，并向沉积腔室中通入氧气、氢气及氩气，控制沉积腔室内的温度及气体流量，以控制光学优势层与电极接触层的功函数和/或载流子浓度。

一实施例中，通过物理气相沉积工艺沉积光学优势层的过程中，控制氧气流量占比为2％～5％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.7Pa～0.9Pa，沉积腔室内的温度为150℃～190℃；和/或，

通过物理气相沉积工艺沉积电极接触层的过程中，控制氧气流量占比为1％～3％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.4Pa～0.7Pa，沉积腔室内的温度为130℃～160℃。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过优化透明导电层的功函数等参数，可以实现透明导电层与电极的欧姆接触，并且能提高电池的光学增益及光电转换效率，大大减小了电池衰减幅度，提高了电池寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中太阳能电池的结构示意图；

图2为本发明对比例中太阳能电池的结构示意图；

图3为本发明实施例1中太阳能电池的结构示意图；

图4为本发明实施例2中太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参图1所示为本发明中太阳能电池的结构示意图，其包括：

光电转换单元100，包括相对设置的受光面及背光面；

透明导电层，包括位于光电转换单元100受光面上的第一透明导电层(TCO1)21和位于光电转换单元100背光面上的第二透明导电层(TCO2)22；

电极，包括与第一透明导电层21电接触的第一电极31及与第二透明导电层22电接触的第二电极32。

本发明中第一透明导电层和/或第二透明导电层包括与光电转换单元电接触的光学优势层(即内透明导电层)、及与电极电接触的电极接触层(即外透明导电层)，光学优势层与电极接触层的材料相同，电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。

优选地，第一透明导电层21包括与光电转换单元100受光面电接触的第一光学优势层211、及与第一电极31电接触的第一电极接触层212，第一电极接触层212层叠于第一光学优势层211之上；第二透明导电层22包括与光电转换单元100背光面电接触的第二光学优势层221、及与第二电极32电接触的第二电极接触层222，第二电极接触层222层叠于第二光学优势层221之上。

以下对第一透明导电层21为例进行详细说明。

本发明中的第一透明导电层21中，第一光学优势层211与第一电极接触层212的材料相同，第一电极接触层212的功函数小于第一光学优势层211的功函数，第一电极接触层212的载流子浓度大于第一光学优势层211的载流子浓度。

优选地，第一电极接触层212的厚度小于第一光学优势层211的厚度，其中，第一电极接触层212的厚度为10nm～20nm，第一光学优势层211的厚度为70nm～110nm，第一电极接触层212和第一光学优势层211的厚度之和为80nm～120nm。

本发明第一透明导电层21中的第一光学优势层211和第一电极接触层212为同一种透明导电氧化物材料，透明导电层可以为ITO层、IWO层、IMO层、AZO层、GZO层等中的任意一种。

为了进一步提高透明导电层中的导电性能，在透明导电层中还掺杂有金属或金属氧化物，掺杂量可以为0.5wt％～3wt％，优选为0.5wt％～1wt％。

例如，ITO层中可以在In₂O₃基底中掺杂SnO₂、TiO₂、CeO₂、Ta₂O₅、Ga₂O₃、ZrO₂、MoO₃等中的一种或多种的组合，IWO层中掺杂的为WO₂，IMO层中掺杂的是MoO₃；AZO层是在ZnO基底中掺杂Al₂O₃；GZO是在ZnO基底中掺杂Ga₂O₃。

上述透明导电层仅列举了部分材料，本发明中透明导电层并不限于上述材料，凡是能够同时实现导电和透明的掺杂/非掺杂氧化物均属于本发明所保护的范围。

本发明中第一电极接触层212的功函数小于第一光学优势层211的功函数，具体如下：

以ITO层为例，第一电极接触层212的功函数为3.8eV～4.0eV，第一光学优势层211的功函数为4.0eV～4.3eV；

以IWO层为例，第一电极接触层212的功函数为4.9eV～5.6eV，第一光学优势层211的功函数为5.6eV～6.8eV；

以IMO层为例，第一电极接触层212的功函数为5.8eV～6.3eV，第一光学优势层211的功函数为6.3eV～7.0eV。

进一步地，本发明中第一电极接触层212的载流子浓度大于第一光学优势层211的载流子浓度，具体如下：

以ITO层为例，第一电极接触层212的载流子浓度为2.5E20/cm³～4.0E20/cm³，第一光学优势层211的载流子浓度0.5E20/cm³～2.5E20/cm³；

以IWO层为例，第一电极接触层212的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，第一光学优势层211的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³；

以IMO层为例，第一电极接触层212的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，第一光学优势层211的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³。

另外，本发明中第一电极接触层212和第一光学优势层211的迁移率具体如下：

以ITO层为例，第一电极接触层212的迁移率为40cm²/V·s～80cm²/V·s，第一光学优势层211的迁移率为60cm²/V·s～80cm²/V·s；

以IWO层或IMO层为例，第一电极接触层212的迁移率为30cm²/V·s～80cm²/V·s，第一光学优势层211的迁移率为80cm²/V·s～130cm²/V·s。

本发明的第二透明导电层22中，第二电极接触层222与第二光学优势层221的结构、材料、功函数、载流子浓度、迁移率等与第一透明导电层21完全相同，此处不再进行赘述。

示例性地，本发明中的太阳能电池以异质结电池(HJT)为例进行说明，光电转换单元100为异质结电池的电池主体，受光面为电池主体的正面(或上表面)，背光面为电池主体的背面(或下表面)。

具体地，光电转换单元100包括：

衬底11，包括相对设置的第一表面(即正面或上表面)和第二表面(即背面或下表面)，衬底为N型掺杂或P型掺杂；

第一本征层121，位于衬底11的第一表面上，第一本征层121可以为本征非晶硅层或本征微晶硅层；

第一掺杂层131，位于第一本征层121上，第一掺杂层131可以为非晶硅层或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型相同；

第二本征层122，位于衬底11的第二表面上，第二本征层122可以为本征非晶硅层或本征微晶硅层；

第二掺杂层132，位于第二本征层122上，第二掺杂层132可以为非晶硅层或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型反。

以N型异质结电池为例，衬底11为N型衬底，第一掺杂层131为N型掺杂，第二掺杂层132为P型掺杂。

异质结电池中光电转换单元的结构及光电转换原理为现有技术，此处不再进行赘述。

应当理解的是，本发明中的电极接触层可以层叠于光学优势层之上，也可以电极接触层全部或部分位于光学优势层内部。

以异质结太阳能电池为例，本发明中太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

1、制备太阳能电池中的光电转换单元。

1.1、提供硅片。

本发明中的硅片优选为N型单晶硅片，电阻率为0.5Ω.cm～3Ω.cm，厚度为150μm～200μm，尺寸为182mm。

1.2.清洗制绒。

利用稀释溶度为5％的HF溶液去除硅片表面的氧化层，采用KOH或NaOH或四甲基氢氧化氨(TMAH)加醇的方法，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成较浅的金字塔绒面结构。

1.3、沉积非晶硅层。

首先将SiH₄(硅烷)气体引入真空室，并通过等离子体CVD工艺在N型单晶硅片的第一表面的整个区域上形成第一本征非晶硅层；然后将SiH₄气体、H₂气体和PH₃(磷化氢)气体引入真空室，并通过等离子体CVD工艺在第一本征非晶硅层上形成N型掺杂的非晶硅层；

接下来翻面，换托盘，然后将SiH₄(硅烷)气体气体引入真空室，并通过等离子体CVD工艺在N型单晶硅片的第二表面的整个区域上形成第二本征非晶硅层；然后将SiH₄气体、H₂气体和PH₃(磷化氢)气体引入真空室，并通过等离子体CVD工艺在第二本征非晶硅层上形成P型掺杂的非晶硅层。

2、在光电转换单元的受光面上沉积第一透明导电层，在光电转换单元的背光面上沉积第二透明导电层。

在正面、背面的非晶硅层上，通过物理气相沉积(PVD)工艺工艺进行镀膜，物理气相沉积工艺可以为反应等离子沉积(RPD)工艺或磁控溅射工艺；背面通过载盘设计边缘遮挡(或通过掩膜遮挡)，四周特定遮挡区域为～0.8mm。

透明导电层制备时，沉积非晶硅层后的基底依次沉积不同的透明导电层，即光学优势层(内透明导电层)和电极接触层(外透明导电层)。

具体方式为：

PVD量产设备至少存在4个互不污染的镀膜靶位，靶位上装置不同靶材；基体盛载于载板上，依次经历不同靶位进行镀膜获得所需膜层设计。在不同靶位进行工艺参数的调节，使透明导电层的功函数、载流子浓度等调整至预设范围内。

物理气相沉积工艺是利用一定的能量将靶材中物相轰击出来，同时通入相应气体(氧气O₂、氢气H₂及氩气Ar)，形成一定的气氛环境。针对不同的透明导电层，选用不同的工艺条件。具体如下：

PVD沉积光学优势层(内透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为2％～5％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.7Pa～0.9Pa，沉积腔室内的温度为150℃～190℃，以将光学优势层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内；

PVD沉积电极接触层(外透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为1％～3％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.4Pa～0.7Pa，沉积腔室内的温度为130℃～160℃，以将电极接触层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内。

3、在第一透明导电层和第二透明导电层上分别形成第一电极和第二电极。

用丝网印刷工艺在正面、背面的透明导电层上再分别印刷一层低温导电银浆，然后在150℃～300℃的低温下进行烧结固化形成良好的欧姆接触电极。

本发明中的光学优势层和电极接触层采用同一种TCO材料，两层结构可以在PVD沉积工艺中进行，只需控制不同的工艺条件即可，不会增加新的沉积步骤。

应当理解的是，当电极接触层层叠于光学优势层之上时，通过正常沉积工艺即可实现；当电极接触层全部或部分位于光学优势层内部时，需要通过设计物理掩模版或光刻掩膜胶，目的为仅在栅线开口处沉积电极接触层。

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

对比例：

参图2所示，本对比例中太阳能电池为异质结电池，其包括：

衬底11，包括相对设置的第一表面和第二表面，衬底为N型掺杂；

第一本征层121，位于衬底11的第一表面上，第一本征层121为本征非晶硅层；

第一掺杂层131，位于第一本征层121上，第一掺杂层131为N型掺杂的非晶硅层；

第二本征层122，位于衬底11的第二表面上，第二本征层122为本征非晶硅层；

第二掺杂层132，位于第二本征层122上，第二掺杂层132为P型掺杂的非晶硅层；

第一透明导电层21，为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，厚度为90nm；

第二透明导电层22，为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，厚度为90nm；

第一电极31，位于第一透明导电层21上且与之电接触；

第二电极32，位于第二透明导电层22上且与之电接触。

实施例1：

参图3所示，本实施例中太阳能电池为异质结电池，其包括：

衬底11，包括相对设置的第一表面和第二表面，衬底为N型掺杂；

第一本征层121，位于衬底11的第一表面上，第一本征层121为本征非晶硅层；

第一掺杂层131，位于第一本征层121上，第一掺杂层131为N型掺杂的非晶硅层；

第二本征层122，位于衬底11的第二表面上，第二本征层122为本征非晶硅层；

第二掺杂层132，位于第二本征层122上，第二掺杂层132为P型掺杂的非晶硅层；

第一透明导电层21，包括层叠于第一掺杂层131上的第一光学优势层(内透明导电层)211及层叠于第一光学优势层上的第一电极接触层(外透明导电层)212，其中，第一光学优势层211为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为1.1E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为85nm，第一电极接触层212为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为3wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为12nm；

第二透明导电层22，包括层叠于第二掺杂层132上的第二光学优势层(内透明导电层)221及层叠于第二光学优势层上的第二电极接触层(外透明导电层)222，其中，第二光学优势层221为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为1.1E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为75nm，第二电极接触层222为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为3wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为12nm；

第一电极31，位于第一电极接触层212上且与之电接触；

第二电极32，位于第二电极接触层222上且与之电接触。

本实施例PVD沉积光学优势层(内透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为3.5％，氢气流量占比为1％，沉积腔室内的压强为0.8Pa，沉积腔室内的温度为170℃，以将光学优势层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内；

本实施例PVD沉积电极接触层(外透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为2％，氢气流量占比为1％，沉积腔室内的压强为0.6Pa，沉积腔室内的温度为140℃，以将电极接触层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内。

实施例2：

参图4所示，本实施例中太阳能电池为异质结电池，其包括：

衬底11，包括相对设置的第一表面和第二表面，衬底为N型掺杂；

第一本征层121，位于衬底11的第一表面上，第一本征层121为本征非晶硅层；

第一掺杂层131，位于第一本征层121上，第一掺杂层131为N型掺杂的非晶硅层；

第二本征层122，位于衬底11的第二表面上，第二本征层122为本征非晶硅层；

第二掺杂层132，位于第二本征层122上，第二掺杂层132为P型掺杂的非晶硅层；

第一透明导电层21，包括层叠于第一掺杂层131上的第一光学优势层(内透明导电层)211及全部位于第一光学优势层内部的第一电极接触层(外透明导电层)212，且第一光学优势层211与第一电极接触层212的表面齐平。其中，第一光学优势层211为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为1.1E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为90nm，第一电极接触层212为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为3wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为12nm；

第二透明导电层22，包括层叠于第二掺杂层132上的第二光学优势层(内透明导电层)221及全部位于第二光学优势层内部的第二电极接触层(外透明导电层)222，且第二光学优势层221与第二电极接触层222的表面齐平。其中，第二光学优势层221为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为0.5wt％，载流子浓度为1.1E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为90nm，第二电极接触层222为SnO₂掺杂的ITO层，掺杂量为3wt％，载流子浓度为3.0E20/cm³，迁移率为70cm²/V·s，厚度为12nm；

第一电极31，位于第一电极接触层212上且与之电接触；

第二电极32，位于第二电极接触层222上且与之电接触。

本实施例PVD沉积光学优势层(内透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为3.5％，氢气流量占比为1％，沉积腔室内的压强为0.8Pa，沉积腔室内的温度为170℃，以将光学优势层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内。

本实施例PVD沉积电极接触层(外透明导电层)的过程中，控制氧气流量占比为2％，氢气流量占比为1％，沉积腔室内的压强为0.6Pa，沉积腔室内的温度为140℃，以将电极接触层的功函数、载流子浓度、迁移率等控制在上述范围内。

经测试，对比例与本实施例中异质结电池的性能参数如下表：

可见，实施例1中电池的填充因子FF、电流密度Jsc、效率Eta及衰减等光学参数和电学参数均优于对比例，且，实施例2通过优化电学接触层的结构，光学参数和电学参数均优于对比例和实施例1，电池衰减幅度能够减小到原来的50％左右。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过优化透明导电层的功函数等参数，可以实现透明导电层与电极的欧姆接触，并且能提高电池的光学增益及光电转换效率，大大减小了电池衰减幅度，提高了电池寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

光电转换单元，包括相对设置的受光面及背光面；

透明导电层，包括位于光电转换单元受光面上的第一透明导电层和/或位于光电转换单元背光面上的第二透明导电层；

电极，包括与第一透明导电层电接触的第一电极及与第二透明导电层电接触的第二电极；

其中，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层包括与光电转换单元电接触的光学优势层、及与电极电接触的电极接触层，所述光学优势层与电极接触层的材料相同，所述电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，所述电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层为ITO层、IWO层、IMO层、AZO层、GZO层中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层中掺杂有金属和/或金属氧化物，掺杂量为0.5wt％～3wt％。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的功函数为3.8eV～4.0eV，光学优势层的功函数为4.0eV～4.3eV；

所述透明导电层为IWO层时，电极接触层的功函数为4.9eV～5.6eV，光学优势层的功函数为5.6eV～6.8eV；

所述透明导电层为IMO层时，电极接触层的功函数为5.8eV～6.3eV，光学优势层的功函数为6.3eV～7.0eV。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的载流子浓度为2.5E20/cm³～4.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.5E20/cm³～2.5E20/cm³；

所述透明导电层为IWO层时，电极接触层的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³；

所述透明导电层为IMO层时，电极接触层的载流子浓度为1.0E20/cm³～2.0E20/cm³，光学优势层的载流子浓度0.2E20/cm³～1.0E20/cm³。

6.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层为ITO层时，电极接触层的迁移率为40cm²/V·s～80cm²/V·s，光学优势层的迁移率为60cm²/V·s～80cm²/V·s；

所述透明导电层为IWO层或IMO层时，电极接触层的迁移率为30cm²/V·s～80cm²/V·s，光学优势层的迁移率为80cm²/V·s～130cm²/V·s。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极接触层的厚度小于光学优势层的厚度；和/或，

所述电极接触层的厚度为10nm～20nm，所述光学优势层的厚度为70nm～110nm；和/或，

所述电极接触层和光学优势层的厚度之和为80nm～120nm。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极接触层层叠于光学优势层之上；或，

所述电极接触层全部或部分位于光学优势层内部。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为异质结电池，所述光电转换单元包括：

衬底，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述衬底为N型掺杂或P型掺杂；

第一本征层，位于衬底的第一表面上，所述第一本征层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层；

第一掺杂层，位于第一本征层上，所述第一掺杂层为非晶硅层和/或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型相同；

第二本征层，位于衬底的第二表面上，所述第二本征层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层；

第二掺杂层，位于第二本征层上，所述第二掺杂层为非晶硅层和/或微晶硅层，掺杂类型与衬底的掺杂类型反。

10.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

制备太阳能电池中的光电转换单元；

在光电转换单元的受光面上沉积第一透明导电层，和/或，在光电转换单元的背光面上沉积第二透明导电层；

在第一透明导电层和第二透明导电层上分别形成第一电极和第二电极；

其中，第一透明导电层和/或第二透明导电层包括与光电转换单元电接触的光学优势层、及与电极电接触的电极接触层，所述光学优势层与电极接触层的材料相同，所述电极接触层的功函数小于光学优势层的功函数，所述电极接触层的载流子浓度大于光学优势层的载流子浓度。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述第一透明导电层和/或第二透明导电层的沉积包括：

通过物理气相沉积工艺，对靶材进行轰击以在光电转换单元上沉积透明导电层，并向沉积腔室中通入氧气、氢气及氩气，控制沉积腔室内的温度及气体流量，以控制光学优势层与电极接触层的功函数和/或载流子浓度。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，通过物理气相沉积工艺沉积光学优势层的过程中，控制氧气流量占比为2％～5％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.7Pa～0.9Pa，沉积腔室内的温度为150℃～190℃；和/或，

通过物理气相沉积工艺沉积电极接触层的过程中，控制氧气流量占比为1％～3％，氢气流量占比为0.5％～2％，沉积腔室内的压强为0.4Pa～0.7Pa，沉积腔室内的温度为130℃～160℃。