[發明專利]非晶硅薄膜太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310529109.X
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104600139A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 胡居濤;莊春泉;王勇;邱駿;符政寬
• 申請（專利權）人: 江蘇武進漢能光伏有限公司
• 主分類號: H01L31/0445
• 分類號: H01L31/0445;H01L31/077;H01L31/0352
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 徐琳淞

1.一種非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述太陽能電池的I層光吸收層所用薄膜材料為采用梯度氫稀釋方法制備而得的初晶態非晶硅I-a-Si:H薄膜材料；所述梯度氫稀釋方法將氫稀釋濃度通過改變H₂與SiH₄的流量來實現氫稀釋濃度由高到低變化。

2.根據權利要求1所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述梯度氫稀釋方法包括階梯狀梯度氫稀釋法、非線性梯度氫稀釋法和線性梯度稀釋法。

3.根據權利要求2所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述階梯狀梯度氫稀釋法在開始沉積時氫稀釋度為40，鍍膜結束時氫稀釋度為10，平均氫稀釋度為25；所述非線性梯度氫稀釋法在開始鍍膜時氫稀釋度為40，經過一級階梯與三段梯度順序降低的氫稀釋變化，鍍膜結束時，氫稀釋度達到28，平均氫稀釋度31；所述線性梯度稀釋法在開始沉積時氫稀釋度為40，鍍膜結束時氫稀釋度為28，平均氫稀釋度為34。

4.一種非晶硅薄膜太陽能電池，包括玻璃基板（1）、電池前電極（2）、硅薄膜太陽能電池（3）和背電極（4）；其特征在于：所述硅薄膜太陽能電池（3）為單結硅薄膜太陽能電池或多結疊層硅薄膜太陽能電池，每結硅薄膜太陽能電池包括依次沉積的P層（31）、I層（32）和N層（33）；所述單結硅薄膜太陽能電池的I層和多結疊層硅薄膜太陽能電池的頂電池的I層為采用如權利要求1或2或3所述方法制備而得的初晶態非晶硅I-a-Si:H。

5.根據權利要求4所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述每結硅薄膜太陽能電池的P層（31）為由P1層（31-1）和P2層（31-2）組成的兩層結構；所述P1層（31-1）為沉積在電池前電極（2）上的非晶硅碳層P-a-SiC:H；所述P2層（31-2）為納米硅碳P-nc-SiC:H。

6.根據權利要求5所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述P1層（31-1）到I層（32）之間的帶隙變化通過梯度CH₄摻雜量獲得；所述P1層（31-1）帶隙為1.9eV、厚度為10nm；P2層（31-2）厚度為8nm，帶隙由1.9eV漸變到為1.75eV。

7.根據權利要求6所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述單結硅薄膜太陽能電池的I層和多結疊層硅薄膜太陽能電池的頂電池的I層的厚度為300nm、帶隙為1.75eV；所述單結硅薄膜太陽能電池的N層和多結疊層硅薄膜太陽能電池的各結電池的N層為納米硅材料，帶隙為1.8eV、厚度為30nm。

8.根據權利要求6所述的一種非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述背電極（4）采用AZO/Al混合膜，其中AZO厚度70nm；Al膜200nm。