[發(fā)明專(zhuān)利]硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610135250.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107195720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金隆;楊茹媛;蘇盛隆;陳坤賢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鹽城金合盛光電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/072
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/072;H01L31/054;H01L31/0224
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 馬廷昭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于一種硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池，特別有關(guān)于一種具有有機(jī)無(wú)機(jī)混合式透明導(dǎo)電膜的硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)

目前由于國(guó)際能源短缺，而世界各國(guó)一直持續(xù)研發(fā)各種可行的替代能源，而其中又以太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)電池最受到矚目。目前，以硅晶做成的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，因其僅能吸收1.1 電子伏特（eV）以上的太陽(yáng)光能的限制、反射光造成的損失、材料對(duì)太陽(yáng)光的吸收能力不足、載子在尚未被導(dǎo)出的前就被材料中的缺陷捕捉而失效，或是載子受到材料表面的懸浮鍵結(jié)捕捉產(chǎn)生復(fù)合等諸多因素，皆使其效率下降。因此，現(xiàn)在市售硅晶太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率僅約15％，即表示硅晶太陽(yáng)能電池的高效率化其實(shí)還有相當(dāng)大的空間。其中，太陽(yáng)能電池高效率化的基本原理就是結(jié)合不同能隙的發(fā)電層材質(zhì)，把它們做成疊層結(jié)構(gòu)。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第5,213,628號(hào)，標(biāo)題為：光伏元件 (Photovoltaic device)，其主要揭示一種結(jié)合不同能隙的太陽(yáng)能電池，借借由加入非晶硅本質(zhì)半導(dǎo)體，增加太陽(yáng)能電池的載子壽命，減少電子電洞復(fù)合機(jī)率，提高光電流轉(zhuǎn)換效率。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第6,878,921號(hào)，標(biāo)題為：光伏元件與其制作方法(Photovoltaic device and manufacturing method thereof )，其主要揭示一種硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池，使用銦錫氧化物(In₂O₃:SnO₂，ITO)透明導(dǎo)電膜作為電流分散層，以提升其電流特性及提升光電轉(zhuǎn)換效率的特性。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第7,164,150號(hào)，標(biāo)題為：光伏元件及其制作方法(Photovoltaic device and manufacturing method thereof)，其主要揭示一種太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)與制作方式。該電池配置一透明導(dǎo)電膜于背電極及光電轉(zhuǎn)換層之間，以使入射光反射回光電轉(zhuǎn)換層中進(jìn)行再作用，借以改善電流特性并增加電池整體的光電轉(zhuǎn)換效率。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第7,601,558號(hào)，標(biāo)題為：具有漸進(jìn)氧含量的氧化鋅透明電極 (Transparent zinc oxide electrode having a graded oxygen content)，其主要揭示一種太陽(yáng)能電池的制作方式。其利用濺鍍法沉積氧化鋅透明導(dǎo)電膜，借由提高透明導(dǎo)電膜的厚度來(lái)提高面的紋理化，借以提升入射光的折射率，進(jìn)而增加電池整體的光電轉(zhuǎn)換效率。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第8,513,044號(hào)，標(biāo)題為：薄膜光伏轉(zhuǎn)換元的制作方法(Method for the manufacturing of thin film photovoltaic converter device)，其主要揭示一種太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)與制作方式。其利用濺鍍法沉積氧化鋅透明導(dǎo)電膜，再利用氫氟酸稀釋溶液或離子蝕刻法使透明導(dǎo)電膜形成紋理結(jié)構(gòu)，借此增加入射光的行徑長(zhǎng)度，增加光吸收量，進(jìn)而改善元件電池整體的光電轉(zhuǎn)換效率。

參照美國(guó)公告專(zhuān)利第US-7838403號(hào)，標(biāo)題為：用于光伏元件光吸收薄膜的電噴霧量產(chǎn)(Spray pyrolysis for large-scale production of chalcopyrite absorber layer in photovoltaic devices )，其主要揭示一種利用靜電力來(lái)推動(dòng)前驅(qū)物溶液，借此推動(dòng)系統(tǒng)提高材料利用率并降低制造成本，進(jìn)而改善薄膜均勻性。

對(duì)于太陽(yáng)電池所應(yīng)用的透明導(dǎo)電膜而言，錫銦氧化物(ITO)一直是主流材料，然而銦礦稀少并且昂貴，并且，在氫電漿中抵抗力弱，因此未來(lái)勢(shì)必要研發(fā)取代材料。然而，上述專(zhuān)利揭示的濺鍍法所沉積的透明導(dǎo)電膜過(guò)于平坦，無(wú)法達(dá)到所需的粗糙度，形成紋理結(jié)構(gòu)，因此必須額外再進(jìn)行薄膜的蝕刻工藝，導(dǎo)致增加太陽(yáng)能電池的制造成本。

氧化鋅為一具有潛力的材料，其具有資源豐富且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，未經(jīng)摻雜的氧化鋅即具備一定水平的導(dǎo)電性與光穿透率，并且對(duì)氫電漿的耐抗性強(qiáng)，而摻雜的氧化鋅更具有不亞于錫銦氧化物(ITO)的導(dǎo)電性與光穿透率。

因此，有必要提出一種硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池能改善上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池，借由使用有機(jī)無(wú)機(jī)混合式材料形成具有粗糙紋理結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電膜，借此改善硅基異質(zhì)接面電池整體的光電轉(zhuǎn)換效率。

為達(dá)到本發(fā)明的主要目的，本發(fā)明提供一種硅基異質(zhì)接面太陽(yáng)能電池，其包含：