[發(fā)明專利]一種高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法

有效

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• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110867500B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊平;劉志響
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0336;H01L31/074;H01L31/0224
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1.一種高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：依次包括以下步驟：

第一步：清洗硅片：取硅片，進(jìn)行清洗；

第二步：制備中間層薄膜：在清洗好的硅片的一側(cè)，采用磁控濺射技術(shù)，使用本征氧化鋅制備中間層薄膜；

第三步：制備AZO薄膜：在中間層薄膜遠(yuǎn)離硅片的一側(cè)，使用Al2O3摻雜ZnO靶材，采用磁控濺射技術(shù)，沉積AZO薄膜；

第四步：制備背電極：在硅片遠(yuǎn)離中間層薄膜的一側(cè)，采用磁控濺射技術(shù)，制備背電極；

第五步：安裝掩模板：在AZO薄膜遠(yuǎn)離中間層薄膜的一側(cè)，安裝掩模板；

第六步：制備前電極：采用磁控濺射技術(shù)，基于掩模板在AZO薄膜表面上制備前電極；

第七步：移除掩模板：待前電極制備完成之后，將掩模板移除，得到異質(zhì)結(jié)太陽電池半成品；

第八步：還原退火：將太陽電池半成品進(jìn)行還原退火形成異質(zhì)結(jié)太陽電池；

其中，在第二步制備中間層薄膜后，Si表面與ZnO薄膜就會形成接觸密集區(qū)I和空白區(qū)II，接觸密集區(qū)I用于防止Si的表面完全被氧化，空白區(qū)II內(nèi)氧濃度很高，經(jīng)過氧化退火之后，空白區(qū)II的Si表面可以被充分氧化，II區(qū)空白區(qū)內(nèi)被硅氧化合物填充。

2.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：所述前電極是“山”字形狀。

3.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：在進(jìn)行制備AZO薄膜之前將制備好的中間層薄膜進(jìn)行氧化退火。

4.如權(quán)利要求3所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：對中間層薄膜進(jìn)行氧化退火時，退火溫度是300～600℃，保溫時間20～60min，然后隨爐冷卻。

5.如權(quán)利要求4所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：對中間層薄膜進(jìn)行氧化退火時，退火溫度是500℃。

6.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：在第七步還原退火中，退火溫度是300-600℃，保溫時間20-60min，然后隨爐冷卻。

7.如權(quán)利要求6所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：在第七步還原退火中，退火溫度是500℃。

8.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：在各步驟采用磁控濺射技術(shù)時，襯底溫度是50-300℃。

9.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：所述硅片厚度是180-300μm，所述中間層薄膜厚度為10～200nm，所述AZO薄膜厚度是150～400nm，所述背電極厚度是50-300nm，所述前電極厚度是40-200nm。

10.如權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)換效率的Si/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽電池的制備方法，其特征在于：在第三步制備AZO薄膜時采用的ZnO的質(zhì)量占ZnO和Al2O3質(zhì)量總和的98％。