[發明專利]一種鋁誘導晶化多晶硅薄膜太陽能電池及制備方法

有效

• 申請號: 201310044914.3
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103137765A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張銘;王濤;嚴輝;沈華龍;王波;宋雪梅;朱滿康;侯育冬;劉晶冰;汪浩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/075;H01L31/0352;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種鋁誘導晶化多晶硅薄膜電池，其特征在于，其結構依次包括：玻璃襯底、金屬鋁背反射層、P+型背表面場層、P型吸收層、N+型發射層，在P+型背表面場層和N+型發射層上均有金屬電極。

2.權利要求1的一種鋁誘導晶化多晶硅薄膜電池，其特征在于，鋁背反射層為絨面結構，P+型背表面場層為多晶硅薄膜層，P型吸收層為P型多晶硅吸收層，N+型發射層為N+型非晶硅發射層或N+型多晶硅發射層，若是為N+型非晶硅發射層則在P型吸收層和N+型發射層之間還有一本征非晶硅發射層i。

3.制備權利要求1或2的一種鋁誘導晶化多晶硅薄膜電池的方法，其特征在于，采用鋁誘導晶化工藝，具體包括以下步驟：

（1）首先在玻璃襯底上依次沉積非晶硅薄膜和鋁薄膜，厚度范圍分別為100-150nm之間和100-120nm之間，經過450-500℃退火處理1-5小時，硅層和鋁層位置會發生互換，同時非晶硅轉變成晶粒尺寸為5-10μm的多晶硅；

（2）在上述制備的P+多晶硅薄膜表面繼續制備太陽能電池的P型吸收層和N+型發射層結構，兩種方案如下：

（a）沉積P型非晶硅吸收層和和N+型非晶硅發射層，經過后續晶化工藝，得到P型多晶硅吸收層和N+型多晶硅發射層，最終形成具有鋁背反射層的P+/P/N+型同質結多晶硅薄膜太陽能電池；

或（b）沉積P型非晶硅吸收層，經過后續晶化工藝，得到P型多晶硅吸收層，形成具有鋁背反射層的P+/P型多晶硅薄膜結構；在P型多晶硅吸收層上繼續沉積i/N+型的非晶硅發射層薄膜，最終形成具有鋁背反射層的P+/P/i/N+型異質結多晶硅薄膜太陽能電池；

（3）隨后在電池表面濺射金屬電極。

4.按照權利要求1的方法，其特征在于，步驟（1）中非晶硅薄膜為120nm，

鋁薄膜為100nm。

5.按照權利要求1的方法，其特征在于，步驟（1）中薄膜制備采用蒸鍍、磁控濺射、化學氣相沉積等多種制備方式中的一種或兩種組合。

6.按照權利要求1的方法，其特征在于，晶化工藝采用固相晶化或者激光晶化的晶化方式。

7.按照權利要求1的方法，其特征在于，步驟（2）薄膜制備采用蒸鍍、磁控濺射、化學氣相沉積的一種或幾種制備方式。

8.按照權利要求1的方法，其特征在于，步驟（2）P型吸收層厚度1.5-2μm和的N+型發射層的厚度15-30nm，i型非晶硅層為15-30nm。