光伏器件制造技术

本发明专利技术提供一种光伏器件，涉及太阳能光伏技术领域。光伏器件包括：光吸收体、空穴选择性接触层、电子选择性接触层；光吸收体包含具有中间带的半导体材料；空穴选择性接触层、电子选择性接触层对应的区域分别为第一区域、第二区域；光吸收体的表层至少在第一区域和/或第二区域处形成过渡区，过渡区不具有中间带。过渡区不具有中间带，规避具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子发生非局域跃迁，提升光伏器件的输出功率。具有中间带的半导体材料起到辅助电子激发的作用，电子可以吸收低能量光子进入中间带，再吸收中等能量光子由中间带激发进入导带，因此，光吸收体具有较高光能利用率，可以实现较高的光电转换效率。转换效率。转换效率。

【技术实现步骤摘要】
光伏器件


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏
，特别是涉及一种光伏器件。

技术介绍

[0002]具有中间带的半导体材料作为光吸收体，具有较高的光电转换效率，因此，具有广阔的应用前景。
[0003]但是，目前的光伏器件中，具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子容易发生非局域跃迁，导致光伏器件的输出功率下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种光伏器件，旨在解决光伏器件中，具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子容易发生非局域跃迁，导致光伏器件的输出功率下降的问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种光伏器件，所述光伏器件包括：光吸收体、空穴选择性接触层、电子选择性接触层；所述空穴选择性接触层传输所述光吸收体产生的空穴型载流子；所述电子选择性接触层传输所述光吸收体产生的电子型载流子；
[0006]所述光吸收体包含具有中间带的半导体材料；
[0007]所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层对应的区域分别为第一区域、第二区域；所述光吸收体至少在所述第一区域处靠近空穴选择性接触层的表层和/或所述第二区域处靠近电子选择性接触层的表层形成过渡区，所述过渡区不具有中间带。
[0008]本申请实施例中，光吸收体至少在所述第一区域处靠近空穴选择性接触层的表层和/或所述第二区域处靠近电子选择性接触层的表层形成过渡区，上述过渡区不具有中间带，进而规避具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子发生非局域跃迁，可以提升光伏器件的输出功率。同时，光吸收体包含具有中间带的半导体材料，起到辅助电子激发的作用，电子可以吸收低能量光子进入中间带，再吸收中等能量光子由中间带激发进入导带，因此，光吸收体具有较高光能利用率，可以实现较高的光电转换效率。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1示出了本专利技术实施例中的第一种光伏器件的结构示意图；
[0011]图2示出了本专利技术实施例中的第二种光伏器件的结构示意图；
[0012]图3示出了本专利技术实施例中的第三种光伏器件的结构示意图；
[0013]图4示出了本专利技术实施例中的第四种光伏器件的结构示意图。
[0014]附图编号说明：
[0015]1-光吸收体，11-光吸收主体部分，12、14-过渡区，6-电子选择性接触层，61-上场效应层，7-空穴选择性接触层，71-下场效应层，2-上功能层，3-下功能层，4-负电极，5-正电极。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]专利技术人发现，具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子容易发生非局域跃迁，导致光伏器件的输出功率下降的主要原因在于：在光吸收体与选择性接触材料接触位置，选择性接触材料导致光吸收体能带发生弯曲，进而造成中间带电子能级距离选择性接触结构传导能级较近，易发生中间带和选择性接触结构传导能级之间电子的非局域跃迁，导致中间带电子的复合。本申请中，光吸收体至少在所述第一区域处靠近空穴选择性接触层的表层和/或所述第二区域处靠近电子选择性接触层的表层形成过渡区，上述过渡区不具有中间带，使得选择性接触材料不会导致光吸收体能带发生弯曲，进而规避具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子发生非局域跃迁。
[0018]图1示出了本专利技术实施例中的第一种光伏器件的结构示意图。参照图1所示，该光伏器件包括：光吸收体1、电子选择性接触层6、空穴选择性接触层7。光吸收体1主要用于吸收光能，分离载流子。电子选择性接触层6传输光吸收体1产生的电子型载流子，空穴选择性接触层7传输光吸收体1产生的空穴型载流子。
[0019]光吸收体1包含具有中间带的半导体材料，具有中间带的半导体材料，起到辅助电子激发的作用，电子可以吸收低能量光子进入中间带半导体材料，再吸收中等能量光子由中间带半导体材料激发进入导带，因此，中间带半导体材料具有较高光能利用率。具有中间带的半导体材料可以主要起到的光吸收作用。
[0020]光吸收体1中的导电性掺杂采用采用III族元素(p型掺杂)或V族元素(n型掺杂)，常用导电性掺杂元素包括硼、铝、镓、铟、氮、磷、砷等。光吸收体1中的导电性掺杂的掺杂浓度为10
13
cm-3-10
19
cm-3
量级。
[0021]光吸收体1中具有中间带的半导体材料的中间带掺杂可以采用过渡金属元素、III族元素、V族元素或VI族元素。可选的，形成上述中间带的杂质元素可以包括：钴、铬、镍、锰、铁、钪、钛、钒、铜、锌、硼、氮、氧中的至少一种。中间带掺杂可以采用两种或多种元素进行掺杂，以获得稳定的中间带，以及与中间带相邻的缓冲带，缓冲带可有可无。
[0022]光吸收体1中具有中间带掺杂功能的杂质元素是否具有导电性掺杂功能不作具体限定。例如，在光吸收体1中具有中间带的半导体材料具有导电性掺杂的情况下，导电性掺杂和中间带掺杂均可以采用硼元素进行。
[0023]可选的，形成上述中间带的杂质掺杂浓度范围为0.01-10at.％(原子百分比)。
[0024]如图1中，空穴选择性接触层7、电子选择性接触层6对应的区域分别为第一区域、第二区域。光吸收体至少在所述第一区域处靠近空穴选择性接触层的表层和/或所述第二区域处靠近电子选择性接触层的表层形成过渡区，过渡区不具有中间带，进而规避具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子发生非局域跃迁，可以提升光伏器件的输出功率。过渡区可以只具有导电性掺杂，过渡区的导电性掺杂的类型可以与光吸收体1的其余部分的导电性掺杂的类型相同。过渡区的导电性掺杂的浓度可以与光吸收体1的其余部分的导电性掺杂的浓度相同或不同。
[0025]例如，图1所示，光吸收体1的表层在光吸收体1的背光面形成过渡区14，光吸收体1的表层在光吸收体1的向光面处形成过渡区12。过渡区14不具有中间带，过渡区12不具有中间带。
[0026]过渡区的导电性掺杂可以与光吸收体1中除了过渡区的部分的导电性掺杂的类型相同。过渡区的导电性掺杂浓度可以为光吸收体1中除了过渡区的部分的导电性掺杂浓度的0.5倍-1.5倍。如，图1中，过渡区14、过渡区12的导电性掺杂可以与光吸收体1中除了过渡区的部分的导电性掺杂的类型相同。光吸收体1中除了过渡区的部分的导电性掺杂浓度为1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏器件，其特征在于，包括：光吸收体、空穴选择性接触层、电子选择性接触层；所述空穴选择性接触层传输所述光吸收体产生的空穴型载流子；所述电子选择性接触层传输所述光吸收体产生的电子型载流子；所述光吸收体包含具有中间带的半导体材料；所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层对应的区域分别为第一区域、第二区域；所述光吸收体至少在所述第一区域处靠近空穴选择性接触层的表层和/或第二区域处靠近电子选择性接触层的表层形成过渡区，所述过渡区不具有中间带。2.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述过渡区的厚度小于或等于所述光吸收体厚度的50％。3.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，在所述半导体材料的中间带能级靠近价带顶的情况下，所述过渡区至少设置在光吸收体靠近所述空穴选择性接触层的一侧；在所述半导体材料的中间带能级靠近导带底的情况下，所述过渡区至少设置在光吸收体靠近所述电子选择性接触层的一侧。4.根据权利要求1-3中任一所述的光伏器件，其特征在于，所述光吸收体为碳化硅。5.根据权利要求4所述的光伏器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兆，徐琛，李子峰，靳金玲，解俊杰，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：