[發明專利]一種硒化鎘／晶硅串聯集成太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202210746781.3
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115188838A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 唐江;李康華;陳超;薛家有;楊許可;盧岳;包曉慶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;C23C14/06;C23C14/08;C23C14/24;C23C14/35;H01L31/0725;H01L31/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，包括硒化鎘太陽能電池頂電池和晶硅太陽能電池底電池，所述硒化鎘太陽能電池頂電池和所述晶硅太陽能電池底電池通過中間隧穿層串聯連接；該中間隧穿層為功函數滿足4.2eV-4.6eV的低功函透明導電氧化物層(TCO)，并且透明導電氧化物層(TCO)的耐受溫度400℃，厚度不超過100nm。

2.如權利要求1所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述晶硅太陽能電池底電池為單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池，由n型硅吸收層和p型硅傳輸層構成。

3.如權利要求1所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述透明導電氧化物層具體為錫摻雜的氧化銦(ITO)或鎢摻雜的氧化銦(IWO)。

4.如權利要求1所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述硒化鎘太陽能電池頂電池從上至下依次包括窗口層、p型傳輸層、硒化鎘吸收層；

其中，所述p型傳輸層采用的是禁帶寬度不低于2eV的寬禁帶半導體材料；優選的，所述p型傳輸層所采用的材料為V₂O₅、MnS、ZnSe或ZnTe；

所述窗口層具體為透明導電氧化物TCO窗口層或者是金屬柵電極窗口層。

5.如權利要求1所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述硒化鎘太陽能電池頂電池中，硒化鎘薄膜采用物理氣相沉積制得；所述物理氣相沉積所采用的蒸發源溫度750℃～850℃，襯底溫度300℃～400℃；薄膜厚度為500nm～5000nm。

6.如權利要求4所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述p型傳輸層的厚度為100nm～300nm；所述窗口層的厚度為100nm～300nm。

7.如權利要求1所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池，其特征在于，所述中間隧穿層的厚度為10nm～100nm。

8.如權利要求1－7任意一項所述硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)準備晶硅太陽能電池，該晶硅太陽能電池無頂電極層；接著，在該晶硅太陽能電池上制備中間隧穿層；

(2)在所述中間隧穿層上依次制備硒化鎘吸收層、p型傳輸層和窗口層，即可形成硒化鎘/晶硅串聯集成太陽能電池。

9.如權利要求8所述制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述硒化鎘吸收層具體是采用物理氣相沉積，并且沉積過程中，蒸發源溫度為750℃～850℃，襯底溫度為300℃～400℃。