[發明專利]一種微晶硅薄膜太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201410321489.2
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104332512A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 李新利;毛志平;馬戰紅;李武會;任鳳章;王宇飛;許榮輝;柳勇
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

1.一種微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：包括襯底、透明導電薄膜、p型微晶硅薄膜窗口層、本征微晶硅薄膜吸收層、n型微晶硅層和背反射電極；所述p型微晶硅薄膜窗口層與本征微晶硅薄膜吸收層之間設有pi界面層，所述本征微晶硅薄膜吸收層與n型微晶硅層之間設有in界面層。

2.根據權利要求1所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述pi界面層為具有沿p型微晶硅薄膜窗口層到本征微晶硅薄膜吸收層方向依次遞減的硼摻雜梯度的微晶硅薄膜層。

3.根據權利要求1或2所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述pi界面層的厚度為5～20nm。

4.根據權利要求1所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述in界面層為具有沿本征微晶硅薄膜吸收層到n型微晶硅層方向依次遞增的磷摻雜梯度的微晶硅薄膜層。

5.根據權利要求1或4所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述in界面層的厚度為5～30nm。

6.根據權利要求1、2或4所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述pi界面層的晶化率為45％～75％；所述in界面層的晶化率為30％～55％。

7.根據權利要求6所述的微晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于：所述pi界面層的晶化率高于in界面層的晶化率。

8.一種如權利要求1所述的微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：包括下列步驟：

1)采用射頻等離子體增強化學氣相沉積法，在p型微晶硅薄膜窗口層沉積結束后，保持輝光不斷，將通入的摻雜氣體切斷，利用反應腔室中剩余的摻雜氣體繼續沉積至摻雜氣體耗盡，在p型微晶硅薄膜窗口層上制備出pi界面層；

2)采用射頻等離子體增強化學氣相沉積法，在本征微晶硅薄膜吸收層沉積結束后，等離子體起輝后進行沉積，再通入摻雜氣體并逐漸增大流量，在本征微晶硅薄膜吸收層上制備出in界面層。

9.根據權利要求8所述的微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：步驟1)中，p型微晶硅薄膜窗口層的沉積條件為：反應溫度150～200℃，反應壓強100～300Pa，功率為100～200W，硅烷體積濃度為0.5％～2.0％，摻雜氣體體積濃度為0.2％～0.8％，氣體總流量為100～200sccm；沉積5～10min后，p型微晶硅薄膜窗口層的反應結束，保持輝光不斷，切斷摻雜氣體的氣路，繼續沉積4～10min，在p型微晶硅薄膜窗口層上制得pi界面層。

10.根據權利要求8或9所述的微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：步驟2)中，制備in界面層的沉積條件為：反應溫度150～180℃，反應壓強100～150Pa，功率為40～100W，硅烷體積濃度為1.5％～3.0％，氣體總流量為100～200sccm；保持上述條件沉積3～12min后，再通入摻雜氣體繼續沉積，并在3～5min內逐漸增大流量至摻雜氣體體積濃度為0.5％～1.0％，在本征微晶硅薄膜吸收層上制得in界面層。