Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2022225419A1 - Double-sided silicon-based heterojunction photoelectric converter - Google Patents

Double-sided silicon-based heterojunction photoelectric converter Download PDF

Info

Publication number
WO2022225419A1
WO2022225419A1 PCT/RU2021/050408 RU2021050408W WO2022225419A1 WO 2022225419 A1 WO2022225419 A1 WO 2022225419A1 RU 2021050408 W RU2021050408 W RU 2021050408W WO 2022225419 A1 WO2022225419 A1 WO 2022225419A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
silicon
type
conductivity
current
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050408
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Илья Александрович НЯПШАЕВ
Дмитрий Александрович АНДРОНИКОВ
Алексей Станиславович АБРАМОВ
Александр Вячеславович СЕМЕНОВ
Сергей Николаевич АБОЛМАСОВ
Дмитрий Львович ОРЕХОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Нтц Тонкопленочных Технологий В Энергетике"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Нтц Тонкопленочных Технологий В Энергетике" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Нтц Тонкопленочных Технологий В Энергетике"
Publication of WO2022225419A1 publication Critical patent/WO2022225419A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass

Definitions

  • the invention relates to the field of electronics, namely to semiconductor devices and can be used in the manufacture of solar cells that are used in energy, space and military technologies, mining, oil refining, chemical industries, etc.
  • a solar cell is a device that converts sunlight energy into electrical current.
  • the solar cell is used to directly convert solar radiation into electrical energy used to power electronic devices and electric drives of devices and mechanisms used in electronics, space and military technologies, mining, oil refining, chemical industries, ecology, etc.
  • the efficiency of the first solar cells based on the a-Si: H/c-Si heterojunction was limited by the poor quality of the a-Si: H/c-Si interface, which led to significantly lower open-circuit voltage and current-voltage filling factor (CVC). ) FEP than conventional solar cells.
  • the negative impact of the border can be reduced by introducing an intermediate layer of undoped hydrogenated amorphous silicon (/)-a-Si:H, which makes it possible to reduce recombination at the a-Si:H/c-Si interface due to the passivation of defects on the surface of the c-Si wafer.
  • the use of a layer of hydrogenated amorphous silicon of intrinsic conductivity (/)-a-Si:H in the structure of a solar cell gave rise to the rapid development of the so-called HIT structures (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer - heterojunctions with its own thin layer).
  • HIT structures Heterojunction with Intrinsic Thin Layer - heterojunctions with its own thin layer.
  • the technology for obtaining a solar cell described in the US patent includes the structure of a one-sided photoconverter (PEC) consisting of a crystalline layer of one type of conductivity, an amorphous layer of another type of conductivity, own microcrystalline layer between doped layers, front and back electrodes.
  • PEC photoconverter
  • a known method for producing a solar cell is described in the US patent (see [2] US5401336, IPC H01 L31/0236, published 03/28/1995), where the one-sided structure (absorption and conversion of sunlight occurs only on one side of the solar cell) represents a heterojunction between the crystalline and an amorphous semiconductor with an amorphous or microcrystalline intrinsic layer between them, made using textured substrates and transparent electrodes.
  • the disadvantages of the listed solar cells and methods of their production include the lack of the possibility of bilateral absorption and conversion of sunlight, which reduces their efficiency and the generation of electricity by solar modules based on them in real operation.
  • the silicon wafer surface is passivated by amorphous silicon, which in turn can cause parasitic epitaxial growth on the substrate surface, which will lead to an increase in the recombination of charge carriers and a deterioration in the photoelectric characteristics of the elements.
  • Known solar cell with a heterojunction based on crystalline silicon (see [6] KR100847741 , IPC H01 L31/04, published 07/23/2008), containing a layer of silicon carbide to reduce defects, as well as the contact area between the layer of amorphous and crystalline silicon.
  • the passivating layer can be made of S1O2, SiC, SiNx and native amorphous silicon.
  • the disadvantages of a solar cell include the absence of a textured relief surface of crystalline silicon on both sides and the resulting weak scattering of incoming solar radiation, which leads to low values of the short-circuit current of the SC and deterioration of its photoelectric characteristics.
  • the RF patent for a solar cell which includes a n-type silicon crystalline substrate with front and rear surfaces, on which intermediate layer amorphous hydrogenated silicon carbide in the form of a solid solution, undoped amorphous hydrogenated silicon layer, p-doped (on the front surface) and n-doped (on the back surface) amorphous hydrogenated silicon layer, indium tin oxide layer ITO.
  • This analogue describes the use of an anti-epitaxial silicon carbide sublayer, but the FEP is one-sided, that is, the back electrode is a continuous metal layer.
  • the patent describes a structure where the p layer is located on the front side of the SC, while the crystalline silicon wafer has n-type conductivity, the so-called front-emitter configuration.
  • a heterostructural photovoltaic converter based on crystalline silicon is known (see [9] RU2632266, IPC H01 L31/04, published on 03.10.2017), with a structure similar to that of [8] and with a frontal emitter (p layer on top), while in n-type metal oxides are used as the n-layer.
  • a photoconverter based on crystalline silicon contains a textured polycrystalline or single-crystal silicon wafer; a passivation layer in the form of amorphous hydrogenated silicon deposited on each side of the silicon wafer; p-layer; p-layer; contact current-collecting layers in the form of transparent conductive oxides; rear current-collecting layer in the form of a metal opaque conductive layer.
  • p-type and n-type metal oxides are used as the p-layer and n-layer, respectively, i.e. the structure is made both with a front and a rear emitter, but the FEP is one-sided, that is, the rear electrode is a continuous metal layer.
  • the closest analogue of the claimed invention taken as a prototype, is the structure of a heterojunction photoelectric converter with an anti-epitaxial sublayer (see [11] RU2675069, IPC H01 L31/0747, published on 12/14/2018), including a substrate in the form of a silicon wafer, on both sides of which passivation layers in the form of layers of amorphous hydrogenated silicon, while on one side of the silicon substrate with applied passivating layers a layer of an n-type semiconductor is deposited, and on the opposite side a layer of a p-type semiconductor is deposited, and in front of the passivation layers, an anti-epitaxial layer is deposited on the surface of the silicon wafer in form of amorphous hydrogenated germanium or amorphous hydrogenated silicon-germanium up to 10 nm thick.
  • the structure of this solar cell can be made both with a frontal (p layer on the front side of the solar cell, a crystalline silicon plate of p-type conductivity), and with a rear emitter (p layer on the back side of the solar cell, a crystalline silicon plate of n-type conductivity).
  • the objective of the claimed invention is to eliminate the shortcomings of known analogs, including the creation of a double-sided heterojunction solar cell with the ability to absorb and convert sunlight from both sides of a solar cell based on mono/multi/poly/quasi-mono-crystalline silicon.
  • the technical result is to increase the efficiency and productivity of solar cells due to the possibility of absorbing and converting sunlight from both sides of the solar cell, as well as an improved process of surface passivation by preventing partial epitaxial growth during deposition of a layer of amorphous hydrogenated silicon with a thickness of 2-5 nm on a crystalline substrate, due to the use of a buffer anti-epitaxial layer of non-stoichiometric hydrogenated amorphous silicon carbide, which in turn leads to an increase in the open-circuit voltage and, as a consequence, the efficiency of solar radiation conversion of solar cells on plates of different types of conductivity.
  • a photoelectric converter that includes a textured plate of polycrystalline, multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of n-type (n)c-Si or p-type (p)c-Si with front and rear surfaces, moreover, on the front surfaces are sequentially arranged: an anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i:H, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon ((n)a-Si : H) or microcrystalline silicon (n-mc:Si) n-type conductivity, current-collecting layer in the form of an anti-reflective transparent conductive coating, current-collecting contact grid, and on the back surface there are sequentially located: an anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogen
  • Figure 1 shows the structure of a double-sided heterojunction photovoltaic converter.
  • the present invention is a two-sided silicon-based heterojunction photovoltaic converter, consisting of a silicon wafer with front and back surfaces.
  • the wafer is a textured wafer (1) of n-type ((n)c-Si) or p-type ((p)c-Si) polycrystalline, multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon.
  • anti-epitaxial buffer layer (2) in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i:H; a passivating layer (3) of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si; doped layer (4) and (5); a current-collecting layer (6) in the form of an anti-reflection transparent conductive coating and a current-collecting contact grid (7).
  • the doped layer (4) on the front surface is made of amorphous hydrogenated silicon ((n)a-Si:H) or microcrystalline hydrogenated silicon (n-mc:Si) of n-type conductivity
  • the doped layer (5) on the back surface made from amorphous hydrogenated silicon ((p)a-Si: H) or microcrystalline hydrogenated silicon (p-mc:Si) p-type conductivity.
  • This sequence of photoactive layers makes it possible to obtain the maximum efficiency of solar cells on plates of different types of conductivity.
  • the p layer will be located on the back side of the SC, the so-called back-emitter configuration.
  • the produced n-type silicon has a better material quality due to a smaller number of bulk defects compared to p-type silicon, therefore, the volume recombination of minority carriers (holes) in an n-type silicon wafer is significantly less than in a p-type wafer .
  • the use of a configuration of a heterojunction solar cell based on an n-type silicon wafer with a rear emitter makes it possible to obtain a better filling factor for the volt-ampere characteristic (CVC) of the SC due to a better collection of the main charge carriers (electrons) on the front side of the SC through the bulk conductivity of the wafer itself with conductivity of the same type without significant losses in the open circuit voltage of the solar cell.
  • CVC volt-ampere characteristic
  • the p layer will be located on the front side of the SC, the so-called front-emitter configuration. Since, due to the large number of bulk defects in a p-type silicon wafer compared to n-type platinum, there is an increased recombination of charge carriers generated due to the absorption of sunlight (photons) during their diffusion from the region of generation (photon absorption) to the region of p- n transition, which leads to a decrease in the current-voltage characteristics (CVC) of the solar cell.
  • CVC current-voltage characteristics
  • the configuration with a frontal emitter makes it possible to reduce the length of diffusion of charge carriers from the region of generation to the region of the p-n junction and, as a result, the probability of bulk recombination of carriers and to effectively collect minor charge carriers (electrons) on the front side of a solar cell based on a silicon wafer p -type, minimizing losses in open circuit voltage, fill factor and other CVCs of solar cells.
  • Example 1 one .
  • the wafer can also be made of multicrystalline, polycrystalline or quasi-single crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p) a-Si: H) with a thickness of 7-20 nm is applied by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick; 2.
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p) a-Si: H) with a thickness of 17-20 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is deposited on the front side of the wafer by the PECVD method; 4. On the opposite side of the ((n)-mc-Si:H) layer, a doped layer of amorphous hydrogenated p-type silicon ((p)a-Si:H) with a thickness of 7-20 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated p-type silicon ((p)a-Si:H) with a thickness of 17-20 nm is deposited by PECVD;
  • TCP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 5-10 nm is applied;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • Example 6 one .
  • a textured silicon wafer of p-type polycrystalline silicon platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;
  • platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;
  • a doped layer is deposited on the front side of the wafer by the PECVD method.
  • a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;
  • CTP conductive transparent coating
  • ITO indium tin oxide
  • the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

A photoelectric converter comprises a textured wafer of polycrystalline, multicrystalline, monocrystalline or quasi-monocrystalline n-type silicon (n)c-Si or p-type silicon (p)c-Si, having a front surface and a back surface. Disposed successively on the front surface are an anti-epitaxial buffer layer in the form of hydrogenated amorphous silicon carbide with intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-1:H, a passivating layer of hydrogenated amorphous silicon with intrinsic conductivity i-a-Si, a doped layer of hydrogenated amorphous silicon ((n)a-Si:H) or microcrystalline silicon (n-mc:Si) with n-type conductivity, a current-collecting layer in the form of a transparent, conductive antireflection coating, and a current-collecting contact grid. Disposed successively on the back surface are an anti-epitaxial buffer layer in the form of hydrogenated amorphous silicon carbide with intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-1:H, a passivating layer of hydrogenated amorphous silicon with intrinsic conductivity i-a-Si, a doped layer of hydrogenated amorphous silicon ((p)a-Si:H) or microcrystalline silicon (p-mc:Si) with p-type conductivity, a current-collecting layer in the form of a transparent, conductive antireflection coating, and a current-collecting contact grid. The invention makes it possible to increase the efficiency and power generating capacity of a heterojunction photoelectric converter.

Description

ДВУХСТОРОННИЙ ГЕТЕРОПЕРЕХОДНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ DOUBLE-SIDED SILICON-BASED HETEROJUNCTION PHOTOELECTRIC CONVERTER

Область техники Technical field

Изобретение относится к области электроники, а именно к полупроводниковым приборам и может быть использовано при изготовлении солнечных элементов, которые используются в энергетике, космических и военных технологиях, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности и др. The invention relates to the field of electronics, namely to semiconductor devices and can be used in the manufacture of solar cells that are used in energy, space and military technologies, mining, oil refining, chemical industries, etc.

Уровень техники State of the art

Солнечный элемент - устройство, которое преобразует энергию солнечного света в электрический ток. Солнечный элемент служит для прямого преобразования солнечного излучения в электрическую энергию, используемую для питания электронных приборов и электроприводов устройств и механизмов, применяющихся в электронике, космических и военных технологиях, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности, экологии и др. A solar cell is a device that converts sunlight energy into electrical current. The solar cell is used to directly convert solar radiation into electrical energy used to power electronic devices and electric drives of devices and mechanisms used in electronics, space and military technologies, mining, oil refining, chemical industries, ecology, etc.

Среди возобновляемых источников энергии фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии в настоящее время признано самым перспективным. Дальнейшее развитие солнечной энергетики требует постоянного совершенствования характеристик фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) или, другими словами, солнечных элементов (СЭ). Наиболее успешным направлением развития технологий повышения КПД солнечных элементов представляется использование гетеропереходов между аморфным гидрогенизированным и кристаллическим кремнием (a-Si:H/c-Si), которые позволяют получить более высокие КПД по сравнению с солнечными элементами на основе кристаллического кремния и могут быть изготовлены при низких температурах, что позволяет существенно снизить количество технологических операций и увеличить выход годных при производстве. Among renewable energy sources, photovoltaic conversion of solar energy is currently recognized as the most promising. Further development of solar energy requires continuous improvement of the characteristics of photovoltaic converters (PVCs) or, in other words, solar cells (SCs). The most successful direction in the development of technologies for increasing the efficiency of solar cells seems to be the use of heterojunctions between amorphous hydrogenated and crystalline silicon (a-Si:H/c-Si), which make it possible to obtain higher efficiency compared to solar cells based on crystalline silicon and can be manufactured using low temperatures, which can significantly reduce the number of technological operations and increase the yield in production.

Эффективность работы первых солнечных элементов на основе a-Si: H/c-Si гетероперехода была ограничена низким качеством границы раздела a-Si: H/c-Si, что приводило к значительно меньшим значениям напряжения холостого хода и коэффициента заполнения вольт амперных характеристик (ВАХ) ФЭП, чем у традиционных солнечных элементов. Негативное влияние границы может быть снижено путем введения промежуточного слоя нелегированного гидрогенизированного аморфного кремния (/)-a-Si:H, который позволяет уменьшить рекомбинацию на границе a-Si: H/c-Si за счет пассивации дефектов на поверхности пластины c-Si. Использование слоя гидрогенизированного аморфного кремния собственной проводимости (/)-a-Si:H в структуре солнечного элемента дало начало бурному развитию так называемых HIT структур ( Heterojunction with Intrinsic Thin Layer - гетеропереходы с собственным тонким слоем). Например, технология получения солнечного элемента, описанная в патенте США (см. [1] US5066340, МПК H01 L31/036, опубликованный 19.11.1991 ), включает структуру одностороннего фотопреобразователя (ФЭП), состоящего из кристаллического слоя одного типа проводимости, аморфного слоя другого типа проводимости, собственного микрокристаллического слоя между легированными слоями, лицевого и тыльного электрода. The efficiency of the first solar cells based on the a-Si: H/c-Si heterojunction was limited by the poor quality of the a-Si: H/c-Si interface, which led to significantly lower open-circuit voltage and current-voltage filling factor (CVC). ) FEP than conventional solar cells. The negative impact of the border can be reduced by introducing an intermediate layer of undoped hydrogenated amorphous silicon (/)-a-Si:H, which makes it possible to reduce recombination at the a-Si:H/c-Si interface due to the passivation of defects on the surface of the c-Si wafer. The use of a layer of hydrogenated amorphous silicon of intrinsic conductivity (/)-a-Si:H in the structure of a solar cell gave rise to the rapid development of the so-called HIT structures (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer - heterojunctions with its own thin layer). For example, the technology for obtaining a solar cell described in the US patent (see [1] US5066340, IPC H01 L31/036, published 11/19/1991) includes the structure of a one-sided photoconverter (PEC) consisting of a crystalline layer of one type of conductivity, an amorphous layer of another type of conductivity, own microcrystalline layer between doped layers, front and back electrodes.

Существенный прогресс в повышении КПД солнечных элементов за последние два десятилетия был достигнут компанией Sanyo, в первую очередь, за счет оптимизации фронтальной и тыльной поверхностей солнечного элемента. Significant progress in improving the efficiency of solar cells over the past two decades has been made by Sanyo, primarily by optimizing the front and back surfaces of the solar cell.

Известен способ получения солнечного элемента, описанный в патенте США (см. [2] US5401336, МПК H01 L31/0236, опубликованный 28.03.1995), где односторонняя структура (поглощение и преобразование солнечного света происходит только с одной стороны СЭ) представляет гетеропереход между кристаллическим и аморфным полупроводником с аморфным или микрокристаллическим собственным слоем между ними, выполненный с применением текстурированных подложек и прозрачных электродов. A known method for producing a solar cell is described in the US patent (see [2] US5401336, IPC H01 L31/0236, published 03/28/1995), where the one-sided structure (absorption and conversion of sunlight occurs only on one side of the solar cell) represents a heterojunction between the crystalline and an amorphous semiconductor with an amorphous or microcrystalline intrinsic layer between them, made using textured substrates and transparent electrodes.

В другом патенте США (см. [3] US5935344, МПК H01 L31/04, опубликованный 10.08.1999), описана структура СЭ (солнечного элемента) с гетеропереходами, состоящая из слоев собственного и легированного аморфного кремния, нанесенных на обе стороны подложки из кристаллического кремния. In another US patent (see [3] US5935344, IPC H01 L31/04, published 08/10/1999), the structure of a solar cell (solar cell) with heterojunctions is described, consisting of layers of native and doped amorphous silicon deposited on both sides of a substrate of crystalline silicon.

Известен также способ получения солнечного элемента с многослойными гетеропереходами на основе слоев аморфного кремния и его сплавов, нанесенных на обе стороны подложки из кристаллического кремния (см. [4] ЕР1187223, МПК H01 L31/04, опубликованный 13.03.2002). There is also known a method for producing a solar cell with multilayer heterojunctions based on layers of amorphous silicon and its alloys deposited on both sides of a crystalline silicon substrate (see [4] EP1187223, IPC H01 L31/04, published 13.03.2002).

Известен метод производства одностороннего солнечного элемента с гетеропереходом (см. [5] US20090293948, МПК H01 L21/027, опубликованный 03.12.2009), содержащий подложку, на которую в качестве буферного слоя нанесен слой аморфного кремния, затем слой легированного кремния, с противоположной стороны подложки нанесено антиотражающее покрытие. A known method for the production of a single-sided solar cell with a heterojunction (see [5] US20090293948, IPC H01 L21/027, published 03.12.2009), containing a substrate, which is applied as a buffer layer a layer of amorphous silicon, then a layer of doped silicon, an antireflection coating is applied on the opposite side of the substrate.

К недостаткам перечисленных солнечные элементов и методов их производства, относится отсутствие возможности двухстороннего поглощения и преобразования солнечного света, что снижает их эффективность и выработку электроэнергии солнечными модулями на их основе в условиях реальной эксплуатации. Кроме этого в перечисленных методах пассивация поверхности кремниевой пластины производится аморфным кремнием, что в свою очередь может вызвать паразитный эпитаксиальный рост на поверхности подложки, который приведет к увеличению рекомбинации носителей заряда и ухудшению фотоэлектрических характеристик элементов. The disadvantages of the listed solar cells and methods of their production include the lack of the possibility of bilateral absorption and conversion of sunlight, which reduces their efficiency and the generation of electricity by solar modules based on them in real operation. In addition, in these methods, the silicon wafer surface is passivated by amorphous silicon, which in turn can cause parasitic epitaxial growth on the substrate surface, which will lead to an increase in the recombination of charge carriers and a deterioration in the photoelectric characteristics of the elements.

Известен солнечный элемент с гетеропереходом на основе кристаллического кремния (см. [6] KR100847741 , МПК H01 L31/04, опубликованный 23.07.2008), содержащий слой карбида кремния для уменьшения дефектов, а также контактной площади между слоем аморфного и кристаллического кремния. Пассивирующий слой может быть изготовлен из S1O2, SiC, SiNx и собственного аморфного кремния. К недостаткам солнечного элемента можно отнести отсутствие текстурированной рельефной поверхности кристаллического кремния с обеих сторон и обусловленное этим слабое рассеяние поступающего солнечного излучения, что приводит к низким значениям тока короткого замыкания СЭ и ухудшению его фотоэлектрических характеристик. Known solar cell with a heterojunction based on crystalline silicon (see [6] KR100847741 , IPC H01 L31/04, published 07/23/2008), containing a layer of silicon carbide to reduce defects, as well as the contact area between the layer of amorphous and crystalline silicon. The passivating layer can be made of S1O2, SiC, SiNx and native amorphous silicon. The disadvantages of a solar cell include the absence of a textured relief surface of crystalline silicon on both sides and the resulting weak scattering of incoming solar radiation, which leads to low values of the short-circuit current of the SC and deterioration of its photoelectric characteristics.

В заявке США (см. [7] US20090250108, МПК H01 L31/0224, опубликованной 08.10.2009), описана двухсторонняя структура на основе подложки из кристаллического кремния n-типа и нанесенных последовательно на обе стороны слоев карбида кремния, аморфного кремния р(п)-типа, проводящего прозрачного слоя (ITO), Ад электродов в виде сетки на фронтальной и тыльной сторонах подложки. К недостаткам данного солнечного элемента можно отнести отсутствие с обеих сторон нелегированного слоя аморфного гидрогенизированного кремния: его функцию выполняет карбид кремния, который является более дефектным материалом, что значительно ухудшает качество пассивации поверхности, а соответственно и выходных характеристик СЭ. In the US application (see [7] US20090250108, IPC H01 L31/0224, published 08.10.2009), a two-sided structure is described based on a substrate of n-type crystalline silicon and layers of silicon carbide, amorphous silicon p(n )-type, conductive transparent layer (ITO), Hell electrodes in the form of a grid on the front and back sides of the substrate. The disadvantages of this solar cell include the absence of an undoped layer of amorphous hydrogenated silicon on both sides: its function is performed by silicon carbide, which is a more defective material, which significantly worsens the quality of surface passivation, and, accordingly, the output characteristics of the solar cell.

Вышеприведенные недостатки были решены в нашем аналоге, патенте РФ на солнечный элемент (см. [8] RU2590284, МПК H01 L31/0445, опубликованный 10.07.2016), включающий кристаллическую подложку из кремния n-типа с фронтальной и тыльной поверхностями, на которые нанесены промежуточный слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния в виде твердого раствора, нелегированный слой аморфного гидрогенизированного кремния, р-легированный (на фронтальной поверхности) и n-легированный (на тыльной поверхности) слой аморфного гидрогенизированного кремния, слой оксида индия-олова ITO. В данном аналоге описывается использование противоэпитаксиального подслоя из карбида кремния, но при этом ФЭП является односторонним, то есть тыльный электрод является сплошным металлическим слоем. При этом в патенте описывается структура, где р слой располагается на фронтальной стороне СЭ при этом пластина кристаллического кремния имеет проводимость n-типа, так называемая конфигурация с фронтальным эмиттером. The above drawbacks were solved in our analogue, the RF patent for a solar cell (see [8] RU2590284, IPC H01 L31/0445, published on 07/10/2016), which includes a n-type silicon crystalline substrate with front and rear surfaces, on which intermediate layer amorphous hydrogenated silicon carbide in the form of a solid solution, undoped amorphous hydrogenated silicon layer, p-doped (on the front surface) and n-doped (on the back surface) amorphous hydrogenated silicon layer, indium tin oxide layer ITO. This analogue describes the use of an anti-epitaxial silicon carbide sublayer, but the FEP is one-sided, that is, the back electrode is a continuous metal layer. At the same time, the patent describes a structure where the p layer is located on the front side of the SC, while the crystalline silicon wafer has n-type conductivity, the so-called front-emitter configuration.

Известен гетероструктурный фотоэлектрический преобразователь на основе кристаллического кремния (см. [9] RU2632266, МПК H01 L31/04, опубликованный 03.10.2017), с аналогичной, аналогу [8], структурой и с фронтальным эмиттером (р слой сверху), при этом в качестве n-слоя применяют металлические оксиды п-типа. A heterostructural photovoltaic converter based on crystalline silicon is known (see [9] RU2632266, IPC H01 L31/04, published on 03.10.2017), with a structure similar to that of [8] and with a frontal emitter (p layer on top), while in n-type metal oxides are used as the n-layer.

Также известна структура фотопреобразователя на основе кристаллического кремния (см. [10] RU2632267, МПК H01 L31/0747, опубликованный 03.10.2017), которая содержит текстурированную поликристаллическую или монокристаллическую пластину кремния; пассивирующий слой в виде аморфного гидрогенизированного кремния, нанесенный на каждую сторону пластины кремния; p-слой; п-слой; контактные токосъемные слои в виде прозрачных проводящих оксидов; тыльный токосъемный слой в виде металлического непрозрачного проводящего слоя. При этом в качестве p-слоя и n-слоя применяют металлические оксиды, соответственно, p-типа и n-типа, т.е. структура выполнена как с фронтальным так с тыльным эмиттером, но ФЭП является односторонним, то есть тыльный электрод является сплошным металлическим слоем. Also known is the structure of a photoconverter based on crystalline silicon (see [10] RU2632267, IPC H01 L31/0747, published on 03.10.2017), which contains a textured polycrystalline or single-crystal silicon wafer; a passivation layer in the form of amorphous hydrogenated silicon deposited on each side of the silicon wafer; p-layer; p-layer; contact current-collecting layers in the form of transparent conductive oxides; rear current-collecting layer in the form of a metal opaque conductive layer. In this case, p-type and n-type metal oxides are used as the p-layer and n-layer, respectively, i.e. the structure is made both with a front and a rear emitter, but the FEP is one-sided, that is, the rear electrode is a continuous metal layer.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения, взятого за прототип, является структура гетеропереходного фотоэлектрического преобразователя с противоэпитаксиальным подслоем (см. [11] RU2675069, МПК H01 L31/0747, опубликованный 14.12.2018), включающая подложку в виде пластины кремния, на обе стороны которой нанесены слои пассивации в виде слоев аморфного гидрогенизированного кремния, при этом на одну сторону кремниевой подложки с нанесенными пассивирующими слоями нанесен слой полупроводника n-типа, а на противоположную сторону нанесен слой полупроводника p-типа, причем перед слоями пассивации на поверхность пластины кремния нанесен противоэпитаксиальный слой в виде аморфного гидрогенизированного германия или аморфного гидрогенизированного кремний-германия толщиной до 10 нм. Структура данного ФЭП может быть выполнена как с фронтальным (п слой с фронтальной стороны СЭ, пластина кристаллического кремния р-типа проводимости), так и с тыльным эмиттером (р слой с тыльной стороны СЭ, пластина кристаллического кремния n-типа проводимости). The closest analogue of the claimed invention, taken as a prototype, is the structure of a heterojunction photoelectric converter with an anti-epitaxial sublayer (see [11] RU2675069, IPC H01 L31/0747, published on 12/14/2018), including a substrate in the form of a silicon wafer, on both sides of which passivation layers in the form of layers of amorphous hydrogenated silicon, while on one side of the silicon substrate with applied passivating layers a layer of an n-type semiconductor is deposited, and on the opposite side a layer of a p-type semiconductor is deposited, and in front of the passivation layers, an anti-epitaxial layer is deposited on the surface of the silicon wafer in form of amorphous hydrogenated germanium or amorphous hydrogenated silicon-germanium up to 10 nm thick. The structure of this solar cell can be made both with a frontal (p layer on the front side of the solar cell, a crystalline silicon plate of p-type conductivity), and with a rear emitter (p layer on the back side of the solar cell, a crystalline silicon plate of n-type conductivity).

Сущность изобретения The essence of the invention

Задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков известных аналогов, в том числе создания двухстороннего гетеропереходного ФЭП с возможностью поглощения и преобразования солнечного света с двух сторон солнечного элемента на основе моно/мульти/поли/квазимоно-кристаллического кремния. The objective of the claimed invention is to eliminate the shortcomings of known analogs, including the creation of a double-sided heterojunction solar cell with the ability to absorb and convert sunlight from both sides of a solar cell based on mono/multi/poly/quasi-mono-crystalline silicon.

Техническим результатом является повышение эффективности и производительности ФЭП за счет возможности поглощения и преобразования солнечного света с двух сторон солнечного элемента, а также улучшенного процесса пассивацию поверхности за счет предотвращения частичного эпитаксиального роста во время нанесения слоя аморфного гидрогенизированного кремния толщиной 2-5 нм на кристаллическую подложку, за счет использования буферного противоэпитаксиального слоя нестехиометрического гидрогенизированного аморфного карбида кремния, что в свою очередь ведет к увеличению напряжения холостого хода и как следствию эффективности преобразования солнечного излучения СЭ на пластинах разного типа проводимости. The technical result is to increase the efficiency and productivity of solar cells due to the possibility of absorbing and converting sunlight from both sides of the solar cell, as well as an improved process of surface passivation by preventing partial epitaxial growth during deposition of a layer of amorphous hydrogenated silicon with a thickness of 2-5 nm on a crystalline substrate, due to the use of a buffer anti-epitaxial layer of non-stoichiometric hydrogenated amorphous silicon carbide, which in turn leads to an increase in the open-circuit voltage and, as a consequence, the efficiency of solar radiation conversion of solar cells on plates of different types of conductivity.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного результата предлагается фотоэлектрический преобразователь включающий текстурированную пластину поликристаллического, мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния n-типа (n)c-Si или p-типа (p)c-Si с фронтальной и тыльной поверхностями, причем на фронтальной поверхности последовательно расположены: противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i:H, пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si, легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния ((n)a-Si: Н) или микрокристаллического кремния (n-mc:Si) n-типа проводимости, токосъёмный слой в виде антиотражающего прозрачного проводящего покрытия, токособирающая контактная сетка, а на тыльной поверхности последовательно расположены: противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н, пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si, легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния ((p)a-Si:H) или микрокристаллического кремния (p-mc:Si) p-типа проводимости, токосъёмный слой в виде антиотражающего прозрачного проводящего покрытия, токособирающая контактная сетка. To solve the problem and achieve the stated result, a photoelectric converter is proposed that includes a textured plate of polycrystalline, multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of n-type (n)c-Si or p-type (p)c-Si with front and rear surfaces, moreover, on the front surfaces are sequentially arranged: an anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i:H, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon ((n)a-Si : H) or microcrystalline silicon (n-mc:Si) n-type conductivity, current-collecting layer in the form of an anti-reflective transparent conductive coating, current-collecting contact grid, and on the back surface there are sequentially located: an anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i: H, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon ( (p)a-Si:H) or microcrystalline silicon (p-mc:Si) of p-type conductivity, current-collecting layer in the form of an anti-reflective transparent conductive coating, current-collecting contact grid.

Краткое описание чертежей Brief description of the drawings

На фиг.1 - изображена структура двухстороннего гетеропереходного фотоэлектрического преобразователя. Figure 1 shows the structure of a double-sided heterojunction photovoltaic converter.

На фигуре обозначены следующие позиции: 1 - текстурированная пластина; 2 - противоэпитаксиальный буферный слой; 3 - пассивирующий слой; 4 - легированный слой п-типа; 5 - легированный слой р-типа; 6 - токосъемный слой антиотражающего прозрачного проводящего покрытия; 7 - токособирающая контактная сетка. The following positions are indicated on the figure: 1 - textured plate; 2 - anti-epitaxial buffer layer; 3 - passivating layer; 4 - doped p-type layer; 5 - p-type doped layer; 6 - current-collecting layer of an anti-reflective transparent conductive coating; 7 - current-collecting contact grid.

Осуществление изобретения Implementation of the invention

Данное изобретение представляет собой двухсторонний гетеропереходный фотоэлектрический преобразователь на основе кремния, состоящий из пластины кремния с фронтальной и тыльной поверхностями. Пластина предоставляет собой текстурированную пластину (1 ) поликристаллического, мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния n-типа ((n)c-Si) или p-типа ((p)c-Si). The present invention is a two-sided silicon-based heterojunction photovoltaic converter, consisting of a silicon wafer with front and back surfaces. The wafer is a textured wafer (1) of n-type ((n)c-Si) or p-type ((p)c-Si) polycrystalline, multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon.

На фронтальной и тыльной поверхности последовательно расположены: противоэпитаксиальный буферный слой (2) в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i:H; пассивирующий слой (3) аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si; легированный слой (4) и (5); токосъёмный слой (6) в виде антиотражающего прозрачного проводящего покрытия и токособирающая контактная сетка (7). При этом легированный слой (4) на фронтальной поверхности выполнен из аморфного гидрогенизированного кремния ((n)a-Si:H) или микрокристаллического гидрогенизированного кремния (n-mc:Si) п-типа проводимости, а легированный слой (5) на тыльной поверхности выполнен из аморфного гидрогенизированного кремния ((p)a-Si: Н) или микрокристаллического гидрогенизированного кремния (p-mc:Si) p-типа проводимости. On the front and back surfaces are successively located: anti-epitaxial buffer layer (2) in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i:H; a passivating layer (3) of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si; doped layer (4) and (5); a current-collecting layer (6) in the form of an anti-reflection transparent conductive coating and a current-collecting contact grid (7). In this case, the doped layer (4) on the front surface is made of amorphous hydrogenated silicon ((n)a-Si:H) or microcrystalline hydrogenated silicon (n-mc:Si) of n-type conductivity, and the doped layer (5) on the back surface made from amorphous hydrogenated silicon ((p)a-Si: H) or microcrystalline hydrogenated silicon (p-mc:Si) p-type conductivity.

Даная последовательность фотоактивных слоев позволяет получить наиболее максимальные КПД ФЭП на пластинах разного типа проводимости. This sequence of photoactive layers makes it possible to obtain the maximum efficiency of solar cells on plates of different types of conductivity.

В случае использования пластины (1) поликристаллического, мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния n-типа, р слой будет располагаться с тыльной стороны СЭ, так называемая конфигурация с тыльным эмиттером. На данный момент, производимый кремний п- типа имеет лучшее качество материала за счет меньшего количества объёмных дефектов по сравнению с кремнием p-типа, поэтому объемная рекомбинация неосновных носителей (дырок) в кремниевой пластине n-типа существенно меньше, чем в пластине p-типа. В таком случае использование конфигурации гетеропереходного ФЭП на основе кремниевой пластины n-типа с тыльным эмиттером позволяет получить лучший фактор заполнения вольт-амперной характеристики (ВАХ) СЭ за счет лучшего сбора основных носителей заряда (электронов) на фронтальной стороне СЭ посредством объемной проводимости самой пластины с проводимостью того же типа без существенных потерь в напряжении холостого хода СЭ. In the case of using a plate (1) of polycrystalline, multicrystalline, monocrystalline or quasi-monocrystalline n-type silicon, the p layer will be located on the back side of the SC, the so-called back-emitter configuration. At the moment, the produced n-type silicon has a better material quality due to a smaller number of bulk defects compared to p-type silicon, therefore, the volume recombination of minority carriers (holes) in an n-type silicon wafer is significantly less than in a p-type wafer . In this case, the use of a configuration of a heterojunction solar cell based on an n-type silicon wafer with a rear emitter makes it possible to obtain a better filling factor for the volt-ampere characteristic (CVC) of the SC due to a better collection of the main charge carriers (electrons) on the front side of the SC through the bulk conductivity of the wafer itself with conductivity of the same type without significant losses in the open circuit voltage of the solar cell.

В случае использования пластины (1) поликристаллического, мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния p-типа, п слой будет располагаться с фронтальной стороны СЭ, так называемая конфигурация с фронтальным эмиттером. Поскольку, из-за большого количества объемных дефектов в кремниевой пластине p-типа по сравнению с платиной п типа, возникает повышенная рекомбинация сгенерированных за счет поглощения солнечного света (фотонов) носителей заряда при их диффузии от области генерации (поглощения фотона) к области р-п перехода, которая приводит к уменьшению вольт-амперных характеристик (ВАХ) СЭ. В таком случае конфигурация с фронтальным эмиттером позволяет уменьшить длину диффузии носителей заряда от области генерации к области р-п перехода и, как следствие, вероятность объемной рекомбинации носителей и осуществить эффективный сбор неосновных носителей заряда (электронов) на фронтальной стороне ФЭП на основе кремниевой пластине p-типа, минимизируя потери в напряжении холостого хода, фактора заполнения и других ВАХ ФЭП. In the case of using a plate (1) of polycrystalline, multicrystalline, monocrystalline or quasi-monocrystalline p-type silicon, the p layer will be located on the front side of the SC, the so-called front-emitter configuration. Since, due to the large number of bulk defects in a p-type silicon wafer compared to n-type platinum, there is an increased recombination of charge carriers generated due to the absorption of sunlight (photons) during their diffusion from the region of generation (photon absorption) to the region of p- n transition, which leads to a decrease in the current-voltage characteristics (CVC) of the solar cell. In this case, the configuration with a frontal emitter makes it possible to reduce the length of diffusion of charge carriers from the region of generation to the region of the p-n junction and, as a result, the probability of bulk recombination of carriers and to effectively collect minor charge carriers (electrons) on the front side of a solar cell based on a silicon wafer p -type, minimizing losses in open circuit voltage, fill factor and other CVCs of solar cells.

Пример 1 . 1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины монокристаллического кремния n-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, пластина также может быть выполнена из мультикристаллического, поликристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; Example 1 . one . On the surface of a textured silicon wafer of single-crystal n-type silicon (in accordance with the alternatives of the claimed invention, the wafer can also be made of multicrystalline, polycrystalline or quasi-single crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si на фронтальную сторону пластины наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((n)-a-Si: Н) толщиной 3-10 нм; 3. After applying the i-a-Si passivating layer, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer;

4. На противоположную сторону от ((n)-a-Si: Н) слоя методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния р-типа проводимости ((p)a-Si:H) толщиной 7-20 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-a-Si: H) layer, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p) a-Si: H) with a thickness of 7-20 nm is applied by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 2. Example 2

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния p-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; 2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of p-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity ia-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((n)-a-Si: Н) толщиной 3-10 нм; 3. After applying a passivating layer of i-a-Si amorphous silicon, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;

4. На противоположную сторону от ((n)-a-Si: Н) слоя методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния р-типа проводимости ((p)a-Si:H) толщиной 17-20 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-a-Si: H) layer, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p) a-Si: H) with a thickness of 17-20 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 3. Example 3

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния n-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of n-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((п)- mc-Si:H) толщиной 10-15 нм; 4. На противоположную сторону от ((n)-mc-Si:H) слоя методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния р-типа проводимости ((p)a-Si:H) толщиной 7-20 нм; 3. After applying a passivating layer of ia-Si amorphous silicon, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is deposited on the front side of the wafer by the PECVD method; 4. On the opposite side of the ((n)-mc-Si:H) layer, a doped layer of amorphous hydrogenated p-type silicon ((p)a-Si:H) with a thickness of 7-20 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 90-110 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 90-110 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 4. Example 4

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния p-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of p-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((п)- mc-Si:H) толщиной 10-15 нм; 3. After applying a passivating layer of i-a-Si amorphous silicon, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;

4. На противоположную сторону от ((n)-mc-Si:H) слоя методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния р-типа проводимости ((p)a-Si:H) толщиной 17-20 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-mc-Si:H) layer, a doped layer of amorphous hydrogenated p-type silicon ((p)a-Si:H) with a thickness of 17-20 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (TCP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflective effect) of TC layers for incident solar radiation. Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 5. Example 5

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния n-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of n-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 5-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 5-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((п)- mc-Si:H) толщиной 10-15 нм; 3. After applying a passivating layer of i-a-Si amorphous silicon, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;

4. На противоположную сторону от ((n)-mc-Si:H) слоя методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния p-типа проводимости ((p)mc-Si:H) толщиной 20-30 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-mc-Si:H) layer, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 6. 1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния p-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; Example 6 one . On the surface of a textured silicon wafer of p-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((п)- mc-Si:H) толщиной 10-15 нм; 3. After applying a passivating layer of i-a-Si amorphous silicon, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of n-type conductivity ((p)-mc-Si:H) with a thickness of 10-15 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;

4. На противоположную сторону от ((n)-mc-Si:H) слоя методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния p-типа проводимости ((p)mc-Si:H) толщиной 20-30 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-mc-Si:H) layer, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 7. Example 7

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния n-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of n-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((n)-a-Si: Н) толщиной 3-10 нм; 3. After applying a passivating layer of i-a-Si amorphous silicon, a doped layer of amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm is applied to the front side of the wafer by the PECVD method;

4. На противоположную сторону от ((n)-a-Si: Н) слоя методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния p-типа проводимости ((p)mc-Si:H) толщиной 20-30 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-a-Si:H) layer, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 90-110 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 90-110 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Пример 8. Example 8

1 . На поверхность текстурированной кремниевой пластины поликристаллического кремния p-типа (в соответствии с альтернативами заявленного изобретения, платина также может быть выполнена из мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния соответствующего типа проводимости), с каждой из сторон, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) наносится противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)-a-SixCx-i : Н толщиной 0.2-2 нм; one . On the surface of a textured silicon wafer of p-type polycrystalline silicon (according to alternatives of the claimed invention, platinum can also be made of multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of the corresponding type of conductivity), on each side, by the method of plasma chemical vapor deposition (PECVD) is applied anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i : H 0.2-2 nm thick;

2. После этого, методом плазмохимического осаждения, на каждую из сторон, наносится пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si толщиной 2-10 нм; 2. After that, by the method of plasma-chemical deposition, on each side, a passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si with a thickness of 2-10 nm is applied;

3. После нанесения пассивирующего слоя i-a-Si аморфного кремния на фронтальную сторону пластины методом PECVD наносится легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния n-типа проводимости ((n)-a-Si: Н) толщиной 3-10 нм; 3. After applying the passivating layer of ia-Si amorphous silicon, a doped layer is deposited on the front side of the wafer by the PECVD method. amorphous hydrogenated silicon of n-type conductivity ((n)-a-Si: H) with a thickness of 3-10 nm;

4. На противоположную сторону от ((n)-a-Si: Н) слоя методом PECVD наносится легированный слой микрокристаллического гидрогенизированного кремния p-типа проводимости ((p)mc-Si:H) толщиной 20-30 нм; 4. On the opposite side of the ((n)-a-Si:H) layer, a doped layer of microcrystalline hydrogenated silicon of p-type conductivity ((p)mc-Si:H) with a thickness of 20-30 nm is deposited by PECVD;

5. Далее методом магнетронного распыления (PVD) на обе стороны пластины наноситься слой проводящего прозрачного покрытия (ППП) на основе оксида индия-олова (ITO) толщиной 40-120 нм, необходимой для интерференционного просветления (антиотражающего эффекта) ППП слоев для падающего солнечного излучения. Причем поверхностное сопротивление фронтальных ПП должно варьироваться от 30 до 150 Ом на квадрат, а тыльных от 100 до 300 Ом на квадрат; 5. Next, by magnetron sputtering (PVD) on both sides of the plate, a layer of conductive transparent coating (CTP) based on indium tin oxide (ITO) with a thickness of 40-120 nm is applied, which is necessary for interference enlightenment (anti-reflection effect) of CTP layers for incident solar radiation . Moreover, the surface resistance of the frontal PPs should vary from 30 to 150 ohms per square, and the rear from 100 to 300 ohms per square;

6. Методом трафаретной печати или гальваническим осаждением с каждой стороны наносится токособирающая контактная сетка. 6. By screen printing or galvanic deposition, a current-collecting contact grid is applied on each side.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM 1. Фотоэлектрический преобразователь, включающий текстурированную пластину поликристаллического, мультикристаллического, монокристаллического или квазимонокристаллического кремния n-типа (п)с- Si или p-типа (p)c-Si с фронтальной и тыльной поверхностями, на фронтальной поверхности последовательно расположены: a) противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)- a-SixCx-i :Н, b) пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si, c) легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния ((п)а- Si:H) или микрокристаллического кремния (n-mc:Si) п-типа проводимости, d) токосъёмный слой в виде антиотражающего прозрачного проводящего покрытия, e) токособирающая контактная сетка, а на тыльной поверхности последовательно расположены: f) противоэпитаксиальный буферный слой в виде аморфного гидрогенизированного карбида кремния собственной проводимости (i)- a-SixCx-i :Н, g) пассивирующий слой аморфного гидрогенизированного кремния собственной проводимости i-a-Si, h) легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния ((р)а- Si:H) или микрокристаллического кремния (p-mc:Si) р-типа проводимости, i) токосъёмный слой в виде антиотражающего прозрачного проводящего покрытия, j) токособирающая контактная сетка. 1. A photovoltaic converter, including a textured wafer of polycrystalline, multicrystalline, single-crystal or quasi-single-crystal silicon of n-type (p)c-Si or p-type (p)c-Si with front and rear surfaces, on the front surface there are in series: a) anti-epitaxial buffer layer in the form of amorphous hydrogenated silicon carbide of intrinsic conductivity (i)-a-SixCx-i:H, b) passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si, c) doped layer of amorphous hydrogenated silicon ((n)a-Si: H) or microcrystalline silicon (n-mc:Si) of n-type conductivity, d) a current-collecting layer in the form of an anti-reflection transparent conductive coating, e) a current-collecting contact grid, and on the back surface there are in series: f) an anti-epitaxial buffer layer in the form of an amorphous hydrogenated intrinsic silicon carbide (i)- a-SixCx-i :H, g) passivating layer of amorphous hydrogenated silicon of intrinsic conductivity i-a-Si, h) doped layer of amorphous hydrogenated silicon ((p)a-Si:H) or microcrystalline silicon (p-mc:Si) of p-type conductivity, i) current-collecting layer in the form of an antireflection transparent conductive coating, j) current-collecting contact grid.
PCT/RU2021/050408 2021-04-22 2021-12-01 Double-sided silicon-based heterojunction photoelectric converter WO2022225419A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108816A RU2757544C1 (en) 2021-04-22 2021-04-22 Silicon-based double-sided heterojunction photovoltaic converter
RU2021108816 2021-04-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022225419A1 true WO2022225419A1 (en) 2022-10-27

Family

ID=78286357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050408 WO2022225419A1 (en) 2021-04-22 2021-12-01 Double-sided silicon-based heterojunction photoelectric converter

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2757544C1 (en)
WO (1) WO2022225419A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024156293A1 (en) * 2023-01-29 2024-08-02 浙江润海新能源有限公司 Heterojunction cell having main grid structures on both sides and manufacturing method therefor
CN118969880A (en) * 2024-10-17 2024-11-15 福建金石能源有限公司 Joint passivated back contact cell with specific P-type emitter and its preparation and application

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931267A (en) * 2012-11-20 2013-02-13 蚌埠玻璃工业设计研究院 Silicon-based heterojunction solar cell and preparation method thereof
WO2018108403A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Silicon heterojunction solar cells and methods of manufacture
RU2694113C9 (en) * 2017-11-24 2019-11-07 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Thin-film hybrid photoelectric converter and method of its manufacturing

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2590284C1 (en) * 2015-04-10 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" Solar cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931267A (en) * 2012-11-20 2013-02-13 蚌埠玻璃工业设计研究院 Silicon-based heterojunction solar cell and preparation method thereof
WO2018108403A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Silicon heterojunction solar cells and methods of manufacture
RU2694113C9 (en) * 2017-11-24 2019-11-07 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Thin-film hybrid photoelectric converter and method of its manufacturing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024156293A1 (en) * 2023-01-29 2024-08-02 浙江润海新能源有限公司 Heterojunction cell having main grid structures on both sides and manufacturing method therefor
CN118969880A (en) * 2024-10-17 2024-11-15 福建金石能源有限公司 Joint passivated back contact cell with specific P-type emitter and its preparation and application

Also Published As

Publication number Publication date
RU2757544C1 (en) 2021-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109004053B (en) Crystalline silicon/thin film silicon heterojunction solar cell with double-sided light receiving function and manufacturing method thereof
US10084107B2 (en) Transparent conducting oxide for photovoltaic devices
KR101000064B1 (en) Heterojunction solar cell and its manufacturing method
US11621359B1 (en) Solar cell, photovoltaic module, and method for preparing the solar cell
US20080173347A1 (en) Method And Apparatus For A Semiconductor Structure
US9960302B1 (en) Cascaded photovoltaic structures with interdigitated back contacts
JP2008021993A (en) Photovoltaic device including all back contact configurations and related methods
EP1950810A2 (en) Method and apparatus for a semi conductor structure forming at least one via
JP3205613U (en) Heterojunction solar cell structure
US20240355941A1 (en) Solar cell, preparation method thereof and photovoltaic module
Kashyap et al. Comprehensive study on the recent development of PERC solar cell
EP4379816A1 (en) Solar cell and manufacturing method therefor
Chowdhury et al. High-efficiency crystalline silicon solar cells: a review
JP7618868B1 (en) Solar cell and its manufacturing method, photovoltaic module
RU2757544C1 (en) Silicon-based double-sided heterojunction photovoltaic converter
RU2590284C1 (en) Solar cell
JP2001267598A (en) Laminated solar cell
Soley et al. Advances in high efficiency crystalline silicon homo junction solar cell technology
CN115000198B (en) Solar cell and photovoltaic module
US20100037940A1 (en) Stacked solar cell
CN101246926A (en) Amorphous boron-carbon alloy and photovoltaic application thereof
CN220543926U (en) Solar cell and photovoltaic module
US20240065008A1 (en) Solar battery
KR20100021539A (en) High efficiency solar cells
CN115985992A (en) N-type monocrystalline silicon HBC solar cell structure and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21938064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21938064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21938064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 29.04.2024)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21938064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1