[發明專利]一種二硫化鉬/硅雙結太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201711118890.6
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107895745A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 邢宇鵬;黃勝明;張楷亮;趙金石;楊正春
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01L31/028
• 分類號: H01L31/028;H01L31/032;H01L31/0687;H01L31/18
• 代理公司: 天津耀達律師事務所12223
• 代理人: 侯力

1.一種二硫化鉬/硅雙結太陽能電池，其特征在于，該電池由下至上依次包括：第一電極(1)、第一鈍化層(2)、硅襯底(3)、硅摻雜層(4)、第二鈍化層(5)、第一透明導電層(6)、第三鈍化層(7)、二硫化鉬層(8)、二硫化鉬摻雜層(9)、第四鈍化層(10)、第二透明導電層(11)和第二電極(12)，第二電極(12)的寬度小于第二透明導電層(11)。

2.根據權利要求1所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池，其特征在于，所述第一鈍化層(2)為三氧化二鋁、氧化硅、氧化鈦、氟化鋰、氟化鎂或氮化硅中的一種或幾種的組合；第二鈍化層(5)為三氧化二鋁、氧化硅、氧化銅、氧化鉬、氧化鎢、氧化釩、氧化鎳或氮化硅中的一種或幾種的組合；第三鈍化層(7)和第四鈍化層(10)為三氧化二鋁、氧化硅、氧化銅、氧化鉬、氧化鎢、氧化釩、氧化鎳、氧化鈦、氟化鋰、氟化鎂或氮化硅中的一種或幾種的組合。

3.根據權利要求1所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池，其特征在于，所述硅襯底(3)為N型摻雜，其摻雜元素為磷或砷中的一種或二種，硅摻雜層(4)為P型摻雜，其摻雜元素為硼、鋁或鎵中的一種或幾種的組合，二硫化鉬層(8)為本征層，其自身帶有N型導電特性，二硫化鉬摻雜層(9)為P型摻雜，其摻雜元素為氟、氧、砷或磷元素中的一種或幾種的組合。

4.根據權利要求1所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池，其特征在于，所述第一透明導電層(6)和第二透明導電層(11)為石墨烯、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅、摻銦氧化鋅或氧化銦錫中的一種或幾種的組合。

5.一種權利要求1所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：該方法包含以下步驟：

步驟1：在硅襯底(3)的上表面附近區域進行摻雜，使硅襯底(3)的上表面附近被攙雜的區域成為硅摻雜層(4)，

步驟2：在硅摻雜層(4)的上表面，生長第二鈍化層(5)，

步驟3：在第二鈍化層(5)的上表面，生長第一透明導電層(6)，

步驟4：在第一透明導電層(6)的上表面，生長第三鈍化層(7)，

步驟5：在第三鈍化層(7)的上表面，制備二硫化鉬層(8)，

步驟6：在二硫化鉬層(8)的上表面附近區域進行摻雜，使二硫化鉬層(8)的上表面附近被摻雜的區域成為二硫化鉬摻雜層(9)，

步驟7：在二硫化鉬摻雜層(9)的上表面，生長第四鈍化層(10)，

步驟8：在第四鈍化層(10)的上表面，生長第二透明導電層(11)，

步驟9：在第二透明導電層(11)的上表面，生長第二電極(12)，

步驟10：在硅襯底(3)的下表面，生長第一鈍化層(2)，

步驟11：在第一鈍化層(2)的下表面，生長第一電極(1)。

6.根據權利要求5所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：其中步驟1所述的摻雜工藝是采用離子注入、熱擴散、旋涂擴散或激光摻雜的方法。

7.根據權利要求5所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：其中步驟2生長第二鈍化層(5)，步驟3生長第一透明導電層(6)，步驟4生長第三鈍化層(7)，步驟7生長第四鈍化層(10)，步驟8生長第二透明導電層(11)和步驟10生長第一鈍化層(2)是采用化學氣相沉積、磁控濺射、原子層沉積、等離子體增強化學氣相沉積或低壓化學氣相沉積的方法。

8.根據權利要求5所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：其中步驟9生長第二電極(12)，步驟11生長第一電極(1)是采用電子束蒸發、熱蒸發、磁控濺射、電鍍、化學鍍或絲網印刷的方法。

9.根據權利要求5所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：其中步驟5制備二硫化鉬層(8)是采用電子束蒸發、熱蒸發、磁控濺射、化學氣相沉積、化學鍍、金屬有機物化學氣相沉積或轉移印刷的方法。

10.根據權利要求5所述的二硫化鉬/硅雙結太陽能電池的制備方法，其特征是：其中步驟6的摻雜是采用離子注入、等離子浸沒式離子注入、熱擴散、旋涂擴散、激光摻雜或反應離子刻蝕的方法。