[發(fā)明專利]高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044772.4
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN101894871A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李廷凱;李晴風(fēng);鐘真;陳建國
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南共創(chuàng)光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/06;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池，其特征是，它的結(jié)構(gòu)為以下諸種之一：

(1)底電極/n層/n型硅晶片/i層/i層/i層/i層/p層/TCO/減反射膜；

(2)底電極/n層/n型硅晶片/i層/i層/i層/p層/TCO/減反射膜；

(3)底電極/n層/n型硅晶片/i層/i層/p層/TCO/減反射膜；

(4)底電極/n層/n型硅晶片/i層/p層/TCO/減反射膜；

(5)底電極/n層/n型硅晶片/p層/TCO/減反射膜；

其中，所述p層、i層、n層均是選自μc-Si_1-xGe_x、A-Si_1-xGe_x、μc-SiC、ASiC、μc-Si、A--Si半導(dǎo)體材料中的一種；0≤x≤1；“/”表示兩層之間的界面；n-表示電子型(n型)半導(dǎo)體，i-表示本征半導(dǎo)體，P-表示空穴型(P型)半導(dǎo)體；A-表示非晶體，μc-表示微晶；所述硅晶片為單晶硅片或多晶硅片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池，其特征是，它的一種組成是：底電極/n-型梯度μc或epi?Si_1-xGe_x/n型硅晶片/i-μc-Si/i-A-Si_1-xGe_x/i-A-Si/i-μc-SiC/p-A-SiC/TCO/減反射膜；

其中，“梯度”是指鍺化硅通過改變x的值從1逐步梯度變化到0，而鍺化硅則從鍺層-梯度鍺化硅層-變化到硅層層，0≤x≤1；“epi”是外延生長單晶層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池，其特征是，所述減反射膜為多孔SiO₂膜或納米纖維SiO₂膜，或SiO₂/TiO₂復(fù)合膜；所述多孔SiO₂膜選用孔隙率10-50％，孔徑50nm-1000nm的多孔SiO₂膜產(chǎn)品；所述納米纖維SiO₂選用纖維直徑50nm-500nm，長徑比1∶5-1∶10的納米纖維SiO₂；所述SiO₂/TiO₂復(fù)合膜為單層復(fù)合或多層復(fù)合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池，其特征是，所述TCO為透明導(dǎo)電氧化物膜，它的技術(shù)參數(shù)選用：純度在99.9％以上，可見光透過率大于90％；電阻率小于1×10^-3歐姆厘米，薄膜厚度50nm-5000nm；所述TCO為Ag或Al、Ga、摻雜的ZnO_x、ITO透明導(dǎo)電氧化物薄膜材料。

5.一種如權(quán)利要求1所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池的制造方法，包括：

對n型硅晶片進行化學(xué)和機械雙面拋光，然后，

對n型硅晶片進行清洗；

用常規(guī)工藝制備TCO層、減反射膜；

采用PECVD，CVD沉積工藝，激光結(jié)晶工藝，等離子摻雜工藝和HD-PECVD過渡層工藝制備硅基薄膜，以獲得高質(zhì)量的膜層和降低各疊層之間的界面電阻；并用氫化處理工藝來保持各層材料性能的穩(wěn)定和改善透明導(dǎo)電薄膜材料和界面的透光率和導(dǎo)電性。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池的制造方法，其特征是，所述硅基薄膜之非晶硅或微晶硅薄膜采用PECVD或HD-PECVD方法，使用高純硅烷，氫氣為載氣，分解沉積而成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池的制造方法，其特征是，所述硅基薄膜之非晶或微晶Si_1-xGe_x薄膜采用SiH₄和GeH₄為反應(yīng)先驅(qū)體，，H₂為載氣，，反應(yīng)分解沉積而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述高轉(zhuǎn)化率硅晶及薄膜復(fù)合型單結(jié)PIN太陽能電池的制造方法，其特征是，所述硅基薄膜之非晶或微晶SiC薄膜采用SiH₄和CH₄為反應(yīng)先驅(qū)體，H₂為載氣，反應(yīng)分解沉積而成。