[發明專利]一種太陽能電池及其制備方法

無效

• 申請號: 200910198315.0
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101707217A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 吳東平;張世理
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種太陽能電池，其特征在于包括第一電極層、第二電極層、在第一電極層和第二 電極層之間依次疊合的薄層導電層、超薄介質層和半導體襯底層，其中薄層導電層通過超薄 介質層在半導體襯底層中感應形成PN結，其中第一電極層具有絲網狀的結構，并且由于從第 一電極層側入射的光而在半導體襯底內產生光電動勢；

此外，還包括置于第一電極層和薄層導電層之間的碳納米管層；或者還包括覆蓋在薄層 導電層之上的薄層介質層，以及覆蓋在該薄層介質層之上的金屬納米顆粒、半導體納米顆粒 或者是由這些納米顆粒和有機材料形成的復合材料；或者還包括置于第一電極層和薄層導電 層之間碳納米管層，以及覆蓋在薄層導電層之上的薄層介質層，以及覆蓋在該薄層介質層之 上的金屬納米顆粒、半導體納米顆粒或者是由這些納米顆粒和有機材料形成的復合材料；

還包括置于第一電極層和薄層導電層之間并和第一電極層具有同樣絲網狀結構的緩沖 電極層。

2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于還包括一個由玻璃、鋁板或者鋼板 組成的襯底，所述的太陽能電池置于該襯底之上。

3.根據權利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于所述的薄層導電層是高摻雜多晶 硅、高摻雜非晶硅、硅化鎳、硅化鉑、硅化鈦、硅化鈷、鋁、鎢、氮化鈦、氧化銦錫中的一 種，或者它們之中幾種的混合物；薄層導電層厚度大于10納米小于100納米。

4.根據權利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于所述的半導體襯底層為N型或者P 型；或者半導體襯底層同時具有N型和P型的區域，并且它們之間形成一個P-N結。

5.根據權利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于所述的半導體襯底層為單晶硅、 多晶硅或者非晶硅。

6.根據權利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于所述的超薄介質層是二氧化硅、 氮化硅或氧化鋁。

7.根據權利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于所述的超薄介質層的厚度大于1納 米小于2納米。

8.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于所述的的金屬納米顆粒是銀或者金； 所述的半導體納米顆粒是硅、鍺或者硅鍺；所述的復合材料是由銀、金、硅、鍺或者硅鍺納 米顆粒和有機材料復合形成的材料。

9.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于所述的的緩沖電極層是金屬硅化物硅 化鎳、硅化鉑、硅化鈦或硅化鈷中的一種。

10.一種太陽能電池的制備方法，所述太陽能電池包括第一電極層、第二電極層、置于 第一電極層和第二電極層之間的薄層導電層、置于第二電極層和薄層導電層之間的超薄介質 層、和置于第二電極層和超薄介質層之間的半導體襯底層，其中第一電極層具有絲網狀的結 構，并且其中由于從第一電極層側入射的光而產生光電動勢，其特征在于所述方法包括下述 步驟：

a)在半導體襯底層上形成超薄介質層；

b)在超薄介質層上形成薄層導電層；

c)去除背面的可能存在的超薄介質層和薄層導電層，然后在背面形成第二電極層；

d)在正面形成絲網狀第一電極層。

11.根據權利要求10所述的太陽能電池制備方法，其特征在于所述的超薄介質層是通過 熱生長、濕法化學方法或者淀積形成。

12.根據權利要求10所述的太陽能電池制備方法，其特征在于還包括在半導體襯底層形 成pn結。

13.根據權利要求10所述的太陽能電池制備方法，其特征在于還包括在步驟b)之后在薄 層導電層之上形成碳納米管層。

14.根據權利要求10所述的太陽能電池制備方法，其特征在于還包括在步驟d)之后在薄 層導電層之上生成一薄層介質層，并在該薄層介質層上生成納米金屬顆粒或者硅納米顆粒。