[發(fā)明專利]硅基薄膜太陽電池用窗口材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810052620.4
• 申請日: 2008-04-07
• 公開（公告）號: CN101257052A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉丹;趙穎;魏長春;孫建;耿新華;熊紹珍
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/075;H01L31/18
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 侯力

1、硅基薄膜太陽電池用窗口材料，其特征在于所述的硅基薄膜太陽電池用窗口材料為磷摻雜硅基薄膜N，是在待處理樣品的本征硅基薄膜I上或透明導(dǎo)電薄膜T1上沉積磷摻雜硅基薄膜N而制成，該磷摻雜硅基薄膜N為微晶硅氧薄膜，或者磷摻雜的N型納米硅氧；反應(yīng)沉積參數(shù)為：反應(yīng)氣體壓強(qiáng)0.1托以上，輝光功率密度為10-1000毫瓦/平方厘米，待處理樣品表面溫度為80-350℃，氫稀釋硅烷濃度SC＜10％，輝光激勵頻率為13.56MHz-100MHz，含磷氣體與硅烷之比PS≤2％。

2、一種權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽電池用窗口材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一、將待處理樣品放入沉積系統(tǒng)中，本底真空高于10^-4托；

第二、通入反應(yīng)氣體，包括：硅烷、氫氣、磷烷、二氧化碳等氣體；

第三、在第一步所述的待處理樣品的本征硅基薄膜I上或透明導(dǎo)電薄膜T1上沉積作為硅基薄膜太陽電池用窗口材料的磷摻雜硅基薄膜N，所述的磷摻雜硅基薄膜N為磷摻雜微晶硅氧薄膜，或者磷摻雜的型納米硅氧；其中反應(yīng)沉積參數(shù)為：反應(yīng)氣體壓強(qiáng)0.1托以上，輝光功率密度為10-1000毫瓦/平方厘米，待處理樣品表面溫度為80-350℃，氫稀釋硅烷濃度SC＜10％，輝光激勵頻率為13.56MHz-100MHz，含磷氣體與硅烷之比PS≤2％。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：第一步沉積系統(tǒng)中采用的沉積方法是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法、熱絲化學(xué)氣相沉積法或甚高頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。

4、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于第一步中所述的待處理樣品為依次具有襯底S、金屬M(fèi)和/或透明導(dǎo)電薄膜T1、硼摻雜硅基薄膜P和本征硅基薄膜I的樣品，或者具有透明襯底S和透明導(dǎo)電薄膜T1的樣品。

5、一種含有權(quán)利要求1所述窗口材料的硅基薄膜太陽電池，該硅基薄膜太陽電池包括襯底S、金屬M(fèi)和/或透明導(dǎo)電薄膜T1、硼摻雜硅基薄膜P、本征硅基薄膜I、磷摻雜硅基薄膜N和透明導(dǎo)電薄膜T2，其特征在于：所述硅基薄膜太陽電池采用柔性或剛性襯底，所述硅基薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)為硼摻雜硅基薄膜P/本征硅基薄膜I/磷摻雜硅基薄膜N，且硅基薄膜太陽電池用窗口材料為權(quán)利要求1所述窗口材料。

6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅基薄膜太陽電池，其特征在于：所述襯底為柔性或剛性襯底，金屬M(fèi)為Al或Ag，透明導(dǎo)電薄膜T1為ZnO、SnO₂和ITO，透明導(dǎo)電薄膜T2為ITO或ZnO/ITO，所述硼摻雜硅基薄膜P為硼摻雜的P型微晶硅、微晶硅碳、微晶硅氧，或者硼摻雜的P型納米硅、納米硅碳、納米硅氧、非晶硅、非晶硅碳、非晶硅氧，本征硅基薄膜I為微晶硅、納米硅、微晶硅鍺或納米硅鍺。

7、根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的硅基薄膜太陽電池，其特征在于：所述硅基薄膜太陽電池還包括在P/I或I/N界面加入的緩沖層，其厚度0～500nm。

8、一種含有權(quán)利要求1所述窗口材料的硅基薄膜太陽電池，該硅基薄膜太陽電池包括襯底S、透明導(dǎo)電薄膜T1、磷摻雜硅基薄膜N、本征硅基薄膜I、硼摻雜硅基薄膜P、透明導(dǎo)電薄膜T2和金屬M(fèi)、其特征在于：所述硅基薄膜太陽電池采用透明柔性或剛性襯底，所述硅基薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)為磷摻雜硅基薄膜N/本征硅基薄膜I/硼摻雜硅基薄膜P，且硅基薄膜太陽電池用窗口材料為權(quán)利要求1所述窗口材料。

9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅基薄膜太陽電池，其特征在于：所述硅基薄膜太陽電池還包括在N/I或I/P界面加入的緩沖層，其厚度0～500nm。