一种氧化亚铜-氧化锌异质结太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:21836674 阅读:57 留言:0更新日期:2019-08-10 19:32
本发明专利技术公开一种氧化亚铜‑氧化锌异质结太阳能电池及其制备方法,以康宁玻璃为衬底,利用磁控溅射法生长金属钛,随后在钛薄膜上溅射银电极;利用反应磁控溅射法生长氮掺杂Cu2O薄膜;采用等离体子化学气相沉积法在氮掺杂Cu2O薄膜表面生长微晶氧化硅薄膜;利用磁控溅射法生长铝掺杂ZnO薄膜;采用磁控溅射法生长,利用掩膜板在ZnO薄膜上溅射一层Ag电极。本发明专利技术利用微晶氧化硅中的非晶氧化硅钝化Cu2O表面的CuO深能级缺陷,掺杂的硅纳米晶输运光生载流子,同时在生长过程中引入的氢在随后退火温度下扩散到Cu2O之中,减少其缺陷密度,从而提高Cu2O太阳能电池的效率。

A Cuprous Oxide-Zinc Oxide Heterojunction Solar Cell and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种氧化亚铜-氧化锌异质结太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于太阳能电池
,特别是涉及一种氧化亚铜-氧化锌异质结太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
铜氧化时可形成三种氧化物:氧化亚铜(Cu2O)、氧化铜(CuO)和Cu4O3,这三种形式的铜氧化物都是半导体,其中Cu2O的光伏效应是最显著和最早被发现和应用,金属/Cu2O形成的肖特基结曾在20世纪初期曾被广泛应用太阳能电池和整流器。由于Cu空位及其他缺陷的存在,未经掺杂的Cu2O材料是典型p型氧化物半导体。Cu2O为直接带隙半导体,吸收系数为105cm-1,其带隙宽度与薄膜沉积条件有关,一般为1.7~2.0eV。Cu2O太阳能电池的理论光电转换效率可以超过20%,但是目前其电池的实际最高效率仅为6.1%,造成这种巨大差距的主要原因是制备p-Cu2O/n-Cu2O同质结太阳能电池非常困难,而Cu2O异质结电池的界面缺陷密度大,从而造成较大的界面复合电流。目前许多新型半导体材料,如钙钛矿、铜铟镓硒、碲化镉、砷化镓等,已经成功地应用于太阳能电池时,并获得大于20%的转换效率,那么为什么像氧化铜这样古老的半导体仍然吸引人们的兴趣?在全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化亚铜‑氧化锌异质结太阳能电池,其特征在于:具有如下的电池结构:以康宁玻璃为衬底,依次生长有金属钛层、银层、氮掺杂氧化亚铜薄膜、n型微晶氧化硅薄膜、铝掺杂氧化锌薄膜、银电极。

【技术特征摘要】
1.一种氧化亚铜-氧化锌异质结太阳能电池,其特征在于:具有如下的电池结构:以康宁玻璃为衬底,依次生长有金属钛层、银层、氮掺杂氧化亚铜薄膜、n型微晶氧化硅薄膜、铝掺杂氧化锌薄膜、银电极。2.一种权利要求1所述太阳能电池的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)衬底的清洗与底电极制备:康宁玻璃清洗吹干,利用磁控溅射法生长金属钛,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄仕华丁月珂池丹张嘉华张美影
申请(专利权)人:浙江师范大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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