[發明專利]具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池及其制造工藝

無效

• 申請號: 201310641793.0
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103606583A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 周建朋;湯葉華;馬躍;夏建漢;郝秀利;王孟
• 申請（專利權）人: 歐貝黎新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054;H01L31/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池，其特征在于：其結構由上往下依次為非晶硅太陽電池（1）、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA（2）、上轉換器（3）、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA（2）、一維光子晶體反射鏡（4）。

2.根據權利要求1所述的一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池，其特征在于：所述非晶硅太陽電池（1）包括玻璃襯底、透明導電電極（TCO）、窗口層p層、本征層i層和n層。

3.根據權利要求1所述的一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池，其特征在于：所述上轉換器是由鹵化物、氧化物、或者硫化物等粉末狀或者玻璃態的含有稀土離子摻雜的物質制成。

4.一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池的制備工藝如下：

（1）制備非晶硅太陽電池：

1）采用常規工藝，利用直流磁控濺射技術制備摻鋁氧化鋅透明導電前電極；

利用PECVD依次沉積非晶硅太陽電池的p層、i層、n層，所用氣源為硅烷與磷烷、硅烷與氫氣、硅烷與硼烷；

3）利用直流磁控濺射技術制備摻鋁氧化鋅透明導電后電極；

（2）制備上轉換器：

1）采用水熱法合成上轉換材料，上轉換由基質和和摻雜在其中三價稀土離子組成，稀土離子為材料的發光中心；

2）將所得上轉換材料與固化材料聚二甲基硅氧烷混合均勻呈膠體狀，使用勻膠機采用旋涂的方式制備出薄層狀的上轉換器；

（3）制備一維光子晶體反射鏡：

1）采用PECVD技術沉積一層高折射率的氮化硅薄膜，所用氣源為氨氣、硅烷；

采用PECVD技術沉積一層低折射率的氫化非晶硅薄膜，所用氣源為硅烷與氫氣；

3）重復過程1）和過程2），形成一維光子晶體；

（4）疊層：

1）根據電池的面積剪裁合適大小的EVA；

2）按照順序依從下到上依次將一維光子晶體反射鏡、EVA、上轉換器、EVA、非晶硅太陽電池進行疊層；

（5）層壓：疊層后放入層壓機中將進行層壓，將非晶硅太陽電池、上轉換器、一維光子晶體反射鏡封裝在一起形成具有一維光子晶體反射鏡的上轉換太陽電池。

5.根據權利要求4所述的一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池的制備工藝，其特征在于：所述步驟導電前電極方塊電阻為10Ω，厚度為450-500nm。

6.根據權利要求4所述的一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池的制備工藝，其特征在于：所述氮化硅薄膜的折射率為1.3-2.1，厚度為35-45nm。

7.根據權利要求4所述的一種具有一維光子晶體的上轉換非晶硅太陽電池的制備工藝，其特征在于：所述氫化非晶硅薄膜的折射率為3.2-4.2，膜厚為70-80nm。