[發明專利]一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽電池有效
| 申請號: | 201811263997.4 | 申請日: | 2018-10-29 |
| 公開(公告)號: | CN109545881B | 公開(公告)日: | 2020-11-20 |
| 發明(設計)人: | 曾廣根;馮良桓;武莉莉 | 申請(專利權)人: | 四川大學 |
| 主分類號: | H01L31/073 | 分類號: | H01L31/073;H01L31/18 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 610065 四川*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 單晶硅 襯底 cds cdte 太陽電池 | ||
1.一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽電池,其特征在于包括以下結構:襯底為p-型單晶硅片,此襯底硅片的一面沉積有CdTe薄膜、CdS窗口層薄膜以及透明導電氧化物薄膜,另外一面沉積有p-型ZnTe:Cu背接觸層薄膜和金屬電極,從而形成基本結構為TCO/CdS/CdTe/Si/ZnTe:Cu/金屬的太陽電池;
CdTe薄膜的厚度為0.5微米~5微米,導電類型為弱n-型至p-型,即費米能級與導帶底的能量差大于0.5eV;
CdS窗口層的厚度為1nm~150nm,導電類型為n-型;
襯底硅片的另外一面依次沉積有p-型ZnTe:Cu背接觸層薄膜和金屬電極;
其制備過程包括:
A、采用單晶硅片做襯底,使用前先去除表面的SiO2層;
B、將步驟A獲得的襯底放置在真空腔室內,襯底的表面沉積出CdTe薄膜;
C、將步驟B獲得的薄膜進行后處理,獲得性能優良的CdTe薄膜;
D、將步驟C獲得的CdTe薄膜進行表面改性,以去除表面的氧化層,在薄膜表面形成富碲層;
E、將步驟D獲得的薄膜放置在真空腔室內,在CdTe薄膜表面沉積出CdS窗口層;
F、在步驟E獲得的CdS薄膜表面沉積出透過率大于90%的透明導電氧化物薄膜;
G、將步驟F獲得的樣品取出,將單晶硅片襯底另一面的SiO2層去除,然后放置在真空腔室內,在襯底另一面上沉積出背接觸層薄膜;之后進行后處理,以確保背接觸層薄膜的費米能級位置為0.01eV~0.2eV;
H、在步驟G獲得的背接觸層薄膜表面沉積出金屬電極,制作獲得電池。
2.根據權利要求1所述的一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽電池,其特征在于在透明導電薄膜和CdS層之間,CdS層與CdTe層之間以及CdTe層與單晶Si片之間,引入緩沖層,緩沖層厚度為1nm~50nm,為Al2O3,SnO2,ZnSe,ZnS,CdS:O,ZnMgO,CdSxTe1-x,CdSexTe1-x或者SiO2,SiCd1-xTex,其中,0x≤1。
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H01L 半導體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射,或微粒輻射敏感的,并且專門適用于把這樣的輻射能轉換為電能的,或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件;專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過該器件的電流的,例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個共用襯底內或其上形成的,一個或多個電光源,如場致發光光源在結構上相連的,并與其電光源在電氣上或光學上相耦合的





