[發(fā)明專利]具有高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)及其制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010564138.6
• 申請(qǐng)日: 2010-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN102479849A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張一熙;劉吉人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉富新能源科技(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/042
• 分類號(hào): H01L31/042;H01L31/0232;H01L31/0216;H01L31/0336;H01L31/20
• 代理公司: 北京市維詩(shī)律師事務(wù)所 11393
• 代理人: 楊安進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池技術(shù)，特別涉及一種形成有圖案層的透明導(dǎo)電層的，該圖案層可將射入光線水平導(dǎo)向，進(jìn)而增加吸光量的具有高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

自二十世紀(jì)延燒到二十一世紀(jì)，隨著人類生活的進(jìn)步，對(duì)于能源的需求是愈來(lái)愈高，但地球所蘊(yùn)含的能源將日漸枯竭，全球能源危機(jī)的陰影一直徘徊不去，潛藏在生活中隨時(shí)都有可能爆發(fā)。因此，全球致力于各種替代能源的研發(fā)與開創(chuàng)，其中太陽(yáng)能作為綠色能源開發(fā)利用是最活躍的領(lǐng)域。據(jù)估計(jì)，每年由太陽(yáng)照射到地球表面的能量約為地球上所有人每年消耗的一百萬(wàn)倍，即，若能充分利用百分之一的太陽(yáng)能，并以10％的轉(zhuǎn)換率使其轉(zhuǎn)換為電能，即可滿足我們的需求。

因此，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，太陽(yáng)能發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料所制作出的太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池是半導(dǎo)體吸收光量或光子后，電子被激發(fā)并發(fā)生躍遷，激發(fā)的電子驅(qū)動(dòng)電路從而形成電池。目前使用的各式太陽(yáng)能電池材料包括單晶硅、多晶硅、非晶硅等半導(dǎo)體種類或三五族、二六族的元素鏈接的材料。其中以硅材料最為普遍，因?yàn)樗荌C半導(dǎo)體的主要原料，且人們對(duì)于硅原料的制作及組件加工技術(shù)已累積相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)，是很理想的太陽(yáng)能電池材料。但是以硅晶做成的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，由于材料本身的光譜吸收能力的限制、且平坦的硅晶表面會(huì)使部分太陽(yáng)光反射而造成損失等因素，讓太陽(yáng)能電池?zé)o法百分之百將光能轉(zhuǎn)換成電能輸出，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率無(wú)法提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，包括：

一透明基板；

一非晶硅層，其設(shè)于該透明基板上；

一三五族多晶半導(dǎo)體層，其設(shè)于該非晶硅層上；及

一透明導(dǎo)電層，其設(shè)于該三五族半導(dǎo)體層上，且該透明導(dǎo)電層的表面上形成有一圖案層，該圖案層將入射光線水平導(dǎo)向至該三五族多晶半導(dǎo)體層中。

其中，該圖案是金字塔型、連續(xù)V型槽、不連續(xù)V型槽或波浪型。

該透明導(dǎo)電層為透明導(dǎo)電氧化物。

該透明導(dǎo)電氧化物的材料是氧化銦錫、氧化鋅鋁或氧化鋅錫。

該三五族多晶半導(dǎo)體層包含第一型半導(dǎo)體層、一本質(zhì)型半導(dǎo)體層、一第二型半導(dǎo)體層。

其中，當(dāng)該第一型半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體時(shí)，該第二型半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體；以及當(dāng)該第一型半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體時(shí)，該第二型半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體。

該透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑料、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。

本發(fā)明還提供了一種具有高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于，包括下列步驟：

提供一透明基板；

在該透明基板上形成一非晶硅層；

在該非晶硅層上形成一三五族多晶半導(dǎo)體層；及

在一透明導(dǎo)電層的表面上形成一圖案層，且在該三五族多晶半導(dǎo)體層上形成該透明導(dǎo)電層，通過(guò)該圖案層將入射光線水平導(dǎo)向至該三五族多晶半導(dǎo)體層中。

其中，該圖案是金字塔型、連續(xù)V型槽、不連續(xù)V型槽或波浪型。

該透明導(dǎo)電層為透明導(dǎo)電氧化物。

該透明導(dǎo)電氧化物的材料為氧化銦錫、氧化鋅鋁或氧化鋅錫。

形成該三五族多晶半導(dǎo)體層的步驟包含：

在該非晶硅層上形成一第一型半導(dǎo)體層；

在該第一型半導(dǎo)體層上形成一本質(zhì)型半導(dǎo)體層；及

在該本質(zhì)型半導(dǎo)體層上形成一第二型半導(dǎo)體層。

其中，當(dāng)該第一型半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體時(shí)，該第二型半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體；以及當(dāng)該第一型半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體時(shí)，該第二型半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體。

該透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑料、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。

本發(fā)明的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能提高光吸收性與光電轉(zhuǎn)換效率，可吸收不同波長(zhǎng)的入射光線。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)是利用表面上形成的具有圖案層來(lái)導(dǎo)向光的方向，通過(guò)圖案層的導(dǎo)向來(lái)提高吸光量，從而克服入射光線反射或穿透率不足的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到提高光電轉(zhuǎn)換效率的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的局部放大結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖4a為本發(fā)明的圖案層為連續(xù)V型槽的結(jié)構(gòu)示意圖；