[發(fā)明專利]一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽(yáng)電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811263997.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109545881B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾廣根;馮良桓;武莉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/073
• 分類號(hào): H01L31/073;H01L31/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽(yáng)電池，其特征在于包括以下結(jié)構(gòu)：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(dǎo)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(jié)構(gòu)為TCO/CdS/CdTe/Si/ZnTe:Cu/金屬的太陽(yáng)電池；

CdTe薄膜的厚度為0.5微米～5微米，導(dǎo)電類型為弱n^-型至p^-型，即費(fèi)米能級(jí)與導(dǎo)帶底的能量差大于0.5eV；

CdS窗口層的厚度為1nm～150nm，導(dǎo)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(guò)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(nèi)，襯底的表面沉積出CdTe薄膜；

C、將步驟B獲得的薄膜進(jìn)行后處理，獲得性能優(yōu)良的CdTe薄膜；

D、將步驟C獲得的CdTe薄膜進(jìn)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(nèi)，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(guò)率大于90％的透明導(dǎo)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(nèi)，在襯底另一面上沉積出背接觸層薄膜；之后進(jìn)行后處理，以確保背接觸層薄膜的費(fèi)米能級(jí)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶硅片襯底的CdS/CdTe太陽(yáng)電池，其特征在于在透明導(dǎo)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，CdS_xTe_1-x，CdSe_xTe_1-x或者SiO₂，SiCd_1-xTe_x，其中，0x≤1。