[發明專利]一種低成本非摻雜異質結晶體硅太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202211624308.4
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115985993A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 黃仕華;駱蕓爾;李林華
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H01L31/0745
• 分類號: H01L31/0745;H01L31/18;C23C16/40;C23C16/505;C23C16/56;C23C14/24;C23C14/16;C23C14/35;C23C14/08;C23C28/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 朱楓

1.一種低成本的非摻雜異質結晶體硅太陽能電池，其特征在于具有如下的結構：Ag/ITO/Mn_z1MoO_y2/MoO_y1/SiO_p/p-c-Si/SiO_p/TiO_x1/Mn_z2TiO_x2/Ca/Al，其中1x11.8，1x21.8，1y12.5，1y22.5，0z10.15，0z20.15，1p2，SiO_p層厚度小于1.5nm。

2.如權利要求1所述的一種低成本的非摻雜異質結晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于：所用的生長設備包括混氣室和反應腔體，生長源溶液通過蒸發器蒸發并采用氫氣攜帶的方式進入混氣室，然后進入反應腔體，反應腔體內設有上下兩個金屬網格電極，射頻電壓加在上下兩個金屬網格電極之間；制備方法包括如下步驟：

1)硅片清洗；

2)氧化鉬薄膜生長：清洗后的硅片固定于反應腔體內可旋轉的載物臺上，打開MoCl₅蒸發器的電源，通入氧氣、經過氫氣攜帶的MoCl₅，打開射頻電源，在射頻電壓的激勵下生成等離子，然后發生反應，形成的反應物MoO_y1沉積到硅片表面；

3)氧化鉬錳薄膜生長：MoO_y1薄膜生長結束以后，打開MnCl₂蒸發器的電源，經過氫氣攜帶的MnCl₂進入反應腔體參與反應，形成的反應物Mn_z1MoO_y2沉積到MoO_y1上面；

4)氧化鈦薄膜生長：利用機械手翻轉硅片，關閉MoCl₅和MnCl₂蒸發器的電源，打開TiCl₄蒸發器的電源，經過氫氣攜帶的MoCl₅與氧氣混合以后，在射頻電源激勵下生成等離子體，在硅片的背面形成TiO_x1薄膜；

5)氧化鈦錳薄膜生長：TiO_x1薄膜生長結束以后，打開MnCl₂蒸發器的電源，經過氫氣攜帶的MnCl₂進入反應腔體參與反應，形成的反應物Mn_z2TiO_x2沉積到TiO_x1上面；

6)原位退火形成超薄氧化硅：氧化鉬、氧化鉬錳、氧化鈦、氧化鈦錳薄膜生長結束以后，關閉所有氣閥和射頻電源，腔室保持真空，真空度優于0.01Pa，樣品在原位退火5～10分鐘，退火溫度為300～350℃，形成超薄氧化硅；

7)Ca/Al背電極制備：采用蒸鍍法在硅片背表面的Mn_z2TiO_x2薄膜上面，首先生長10-20nm的鈣薄膜，然后生長300～500nm的鋁作為電池的背電極；

8)前表面ITO與銀電極生長：采用磁控濺射法，在硅片前表面的Mn_z1MoO_y2薄膜上面依次生長70～80nm的ITO導電薄膜和300～500nm的叉指狀銀電極。