[實用新型]陶瓷基片結晶硅薄膜太陽能電池

有效

• 申請號: 200720040107.4
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN201048135Y
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 林書銓;唐敦乙;林金錫
• 申請（專利權）人: 常州市亞瑪頓科技有限公司
• 主分類號: H01L31/036
• 分類號: H01L31/036;H01L31/075;H01L31/02
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所
• 代理人: 侯雁

技術領域

本實用新型涉及一種陶瓷基片硅薄膜太陽能電池，特別涉及一種陶瓷基片結晶硅薄膜太陽能電池。

背景技術

太陽能作為無污染的能源，能量巨大，而且是一種無污染的清潔能源，發展前景十分廣泛，太陽能電池則是將光能轉化為電能不可缺少的重要裝置。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，以光電效應工作的薄膜式太陽能電池是目前太陽能電池發展的主流。目前的太陽能電池的傳統的結構一般包括n型硅薄膜層、p型硅薄膜層，其工作原理是當p型和n型半導體結合在一起時，在兩種半導體的交界面區域里會形成一個特殊的薄層，界面的p型一側帶負電，n型一側帶正電。這是由于p型半導體多空穴，n型半導體多自由電子，出現了濃度差。n區的電子會擴散到p區，p區的空穴會擴散到n區，一旦擴散就形成了一個由N指向p的“內電場”，從而阻止擴散進行。達到平衡后，就形成了這樣一個特殊的薄層形成電勢差，這就是p-n結。當晶片受光后，p-n結中，n型半導體的空穴往p型區移動，而p型區中的電子往N型區移動，從而形成從n型區到p型區的電流。然后在p-n結中形成電勢差，這就形成了電源。目前，公知的薄膜太陽能電池主要是硅薄膜太陽能電池，它分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池三種，作為硅太陽能電池基片的材料主要是玻璃或不銹鋼等。玻璃基片上沉積制備硅薄膜難度大，耐高加工溫度能力相對較差，因此人們償試式著使用陶瓷基片，目前，陶瓷基片在多晶硅薄膜太陽能電池中已有研制，在已公開的中國專利申請(公告號CN1547259A，公開日2004年11月17日，申請專利名稱“陶瓷襯底多晶硅薄膜太陽能電池”)中，公開了一種用陶瓷做基片的多晶硅薄膜太陽能電池，它是在陶瓷襯底上沉積隔離層，在隔離層上形成p型多晶硅薄膜和n型多晶硅薄膜，擴散制備p-n結，這種太陽能電池材料易得，工藝也較成熟。但存在著以下缺陷：(1)光電轉化效率需要進一步提高。由于硅薄膜太陽能電池的光電轉化效率離理論最佳值還有很大的距離，還有進一步提高的空間，因此光電轉化效率需要進一步提高；(2)易產生污染和設備的腐蝕。硅薄膜的制備過程中使用了SiH₂Cl₂為主要原料，制備過程中會產生出HCl，HCl對環境易造成污染，且這種酸性液會腐蝕加工設備。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種陶瓷做基片、光電轉化效率較高的陶瓷基片結晶硅薄膜太陽能電池。

實現上述目的的技術方案是：一種陶瓷基片結晶硅薄膜太陽能電池，包括基片、導電膜及匹配層、匹配層和透明導電膜層，下電極引線從導電膜及匹配層引出，上電極引線從匹配層和透明導電膜層引出，基片上面是導電膜及匹配層，導電膜及匹配層上面是匹配層和透明導電膜層，在導電膜及匹配層與匹配層和透明導電膜層之間還依次包括有n型結晶硅薄膜層、i型結晶硅薄膜層、p型結晶硅薄膜層，所述的基片為陶瓷基片。

進一步，所述的基片材料為高鋁瓷。

進一步，所述的基片厚度為0.5mm～1.0mm。

本實用新型制作時在陶瓷基片上沉積非晶硅薄膜，非晶硅薄膜進行晶化處理形成n型結晶硅薄膜層、i型結晶硅薄膜層、p型結晶硅薄膜層。

采用本實用新型所述的陶瓷基片結晶硅薄膜太陽能電池，具有以下優點：(1)生產成本較低。本實用新型是要陶瓷基片上沉積非晶硅，非晶硅薄膜進行晶化處理形成結晶硅薄膜，關鍵材料制備與器件制備可同時完成，工藝技術相對簡單，因此成本相對較低，這樣便于大面積連續化工業化生產，便于硅薄膜太陽能電池的普及與應用；(2)光電轉化效率高。與目前的傳統結構不同，在n型結晶硅薄膜層和p型結晶硅薄膜層中間設置有i型結晶硅薄膜層，i型結晶硅薄膜層是光伏效應的活性層，即本質層，也叫過渡層，它可以阻止或減少由光產生的電子復合。光由p型結晶硅薄膜層側入射，這樣容易收集入射光生成的電子-空穴對之中擴散距離短的空穴，可提高光的綜合收集效率，使光電轉化效率大大提高；(3)重量輕，耐高溫性能好，選擇范圍廣。陶瓷基片與玻璃基片相比重量輕，且陶瓷耐受高溫的能力比玻璃好，陶瓷基片既可選用高鋁瓷，也可選用其它電子工業所用的質地改密的陶瓷，選擇范圍廣；(4)生產過程無污染、無腐蝕。由于制備的原料中一般使用的是SiH₄，不會產生出污染和腐蝕設備的酸液。

附圖說明

附圖是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例一