一种叠层薄膜太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种叠层薄膜太阳能电池，包括衬底和依次设置于衬底上的背电极、底电池、顶电池和窗口层，底电池和顶电池之间设有隧道结，隧道结包括n+型半导体层和p+型半导体层，n+型半导体层与底电池的n型半导体层接触，p+型半导体层与顶电池的p型半导体层接触；同时还提供了上述结构的制备方法，本发明专利技术在底电池和顶电池间利用隧道结的形式连接，实现两电池间的导电连接，相对机械叠层的方式更便于调节光学透过和电阻率。同时，本发明专利技术采用合适的隧道结实现叠层的连续生长，相对于机械叠层的方法减少工艺步骤，并增加了电池的可靠性，提升整体电池效率，可以减弱载流子界面复合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜太阳能电池
，具体涉及一种叠层薄膜太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
为了拓宽太阳能电池材料的吸收范围，常常采用不同带隙的太阳能材料叠层结构。可以将太阳光谱看成若干段，对长波段使用窄带隙材料吸收，对于短波段使用宽带隙材料吸收，可以大大提高性能和稳定性。对于薄膜电池，连续生长的叠层结构主要应用在硅基和III-V族化合物的太阳能电池上。其中硅基叠层太阳能电池的世界纪录由LG公司保持，基本结构为a-Si:H/nc-Si:H/nc-Si:H，目前已经取得13.4％的光电转化效率；III-V族化合物的叠层电池世界纪录是sharp公司的InGaP/GaAs/InGaAs电池，在302倍聚光条件下光电转化效率达到44.4％。而在铜铟镓硒薄膜太阳能电池中制约连续生长叠层结构发展主要因素有Cu(In，Ga)Se2的带隙在1.04-1.67ev范围所限不能直接应用在多个子电池中。即使将宽带隙的CuGaSe2作为顶电池，由于Cu(In，Ga)Se2自身的缺陷，采用普通的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠层薄膜太阳能电池，包括衬底和依次叠加设置于所述衬底上的背电极、底电池、顶电池、窗口层和正面电极，其特征在于，所述底电池与顶电池间设有隧道结，所述底电池的带隙小于所述顶电池的带隙；所述的底电池和顶电池均由p型半导体层和n型半导体层组成，所述隧道结包括n+型半导体层和p+型半导体层，所述n+型半导体层与所述底电池中的n型半导体层接触，所述p+型半导体层与所述顶电池的p型半导体层接触。

【技术特征摘要】
1.一种叠层薄膜太阳能电池，包括衬底和依次叠加设置于所述衬底上的
背电极、底电池、顶电池、窗口层和正面电极，其特征在于，所述底电池与
顶电池间设有隧道结，所述底电池的带隙小于所述顶电池的带隙；所述的底
电池和顶电池均由p型半导体层和n型半导体层组成，所述隧道结包括n+型
半导体层和p+型半导体层，所述n+型半导体层与所述底电池中的n型半导体
层接触，所述p+型半导体层与所述顶电池的p型半导体层接触。
2.根据权利要求1所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所述隧道
结由宽带隙材料组成，其掺杂浓度大于所述顶电池和底电池中吸收层的掺杂
浓度。
3.根据权利要求2所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所述的隧
道结为p+-CdxZn1-xTe和n+-CdS，其中x＝0-1，其厚度为10-50nm。
4.根据权利要求1-3任一所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所
述底电池的吸收层带隙为1.0-1.2eV的Cu(In，Ga)Se2，所述顶电池的吸
收层带隙为1.6-1.8eV的CdxZn1-xTe。
5.根据权利要求1所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所述衬底
为柔性衬底。
6.根据权利要求5所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所述衬底
为金属箔衬底或聚酰亚胺衬底。
7.根据权利要求6所述的叠层薄膜太阳能电池，其特征在于，所述的
窗口层由宽带隙的半导体材料组成的第一窗口层和第二窗口层，所述第一窗
口层设置于所述顶电池上，其为本征的金属氧化物导电层，所述第二窗口层
设置于所述第一窗口层上，其为n型掺杂的复合导电层。
8.一种叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体包括以下步

\t骤：
步骤一，通过磁控溅射方法在衬底上形成背电极；
步骤二，在背电极上通过磁控溅射或共蒸发的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭东阳，
申请(专利权)人：北京汉能创昱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11