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层、空穴选择性接触层和电子选择性接触层；光吸收层为具有中间带的半导体材料，中间带通过掺杂第一型杂质形成；空穴选择性接触层、电子选择性接触层在光吸收层对应的区域分别为第一区域、第二区域；光吸收层的表层在第一区域、第二区域处对应形成第一过渡区、第二过渡区；光吸收层除第一过渡区、第二过渡区外的部分为光吸收主体；第一过渡区、第二过渡区中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在光吸收主体中的浓度。光吸收主体的中间带掺杂浓度较高，形成了连续的中间带，第一过渡区、第二过渡区中间带掺杂浓度较低，减少晶格畸变等缺陷，提升少子寿命，改善多子传导效率。多子传导效率。多子传导效率。

【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层，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，专利技术人在研究上述技术的过程中，发现：目前的光伏器件中，光吸收层中中间带的掺杂浓度较高，会在一定程度上破坏光吸收层自身的晶格结构，引入晶格畸变等缺陷，导致少子寿命下降，同时高浓度的中间带掺杂元素会影响多子传导效率，进而影响光生载流子的传输与收集，影响光伏器件效率；光吸收层中中间带的掺杂浓度较低较难形成连续的中间带，更倾向于形成局域的深能级缺陷，在一定程度上会影响光吸收效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种光伏器件，旨在解决目前的光伏器件中，光吸收层较难同时获得连续的中间带和较长的少子寿命的问题。
[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层、空穴选择性接触层和电子选择性接触层；所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层分别传输所述光吸收层产生的空穴和电子型载流子；
[0006]所述光吸收层为具有中间带的半导体材料，所述中间带通过掺杂第一型杂质形成；
[0007]所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层在所述光吸收层对应的区域分别为第一区域、第二区域；所述光吸收层中靠近空穴选择性接触层或靠近所述电子选择性接触层的表层在所述第一区域、所述第二区域处分别对应形成第一过渡区、第二过渡区；所述光吸收层除所述第一过渡区、所述第二过渡区外的部分为光吸收主体；
[0008]所述第一过渡区、所述第二过渡区中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在所述光吸收主体中的浓度。
[0009]本申请实施例中，光吸收层为具有中间带的半导体材料，中间带通过掺杂第一型杂质形成。空穴选择性接触层、电子选择性接触层在光吸收层对应的区域分别为第一区域、第二区域，光吸收层中靠近空穴选择性接触层或靠近所述电子选择性接触层的表层在第一区域、第二区域处分别对应形成第一过渡区、第二过渡区；光吸收层除第一过渡区、第二过渡区外的部分为光吸收主体。第一过渡区、第二过渡区中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在光吸收主体中的浓度，光吸收主体的中间带掺杂浓度较高，形成了连续的中间带，而第一过渡区、第二过渡区中中间带掺杂浓度较低，可以减少晶格畸变等缺陷，提升少子寿命，改善多子传导效率，改善光生载流子的传输与收集。
附图说明
[0010]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。
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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。
[0014]附图编号说明：
[0015]1-光吸收层，11-第一过渡区，12-第二过渡区，13-光吸收主体，2-空穴选择性接触层，3-电子选择性接触层，4-正电极，5-负电极，6-上功能层，7-下功能层。
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]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：光吸收层1、空穴选择性接触层2和电子选择性接触层3。空穴选择性接触层2、电子选择性接触层3分别传输光吸收层1产生的空穴和电子型载流子。
[0018]光吸收层1为具有中间带的半导体材料，中间带通过掺杂第一型杂质形成。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。
[0019]具有中间带的半导体材料的第一型杂质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，形成上述中间带的第一型杂质可以选自：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。
[0020]光吸收层1中具有中间带掺杂功能的第一型杂质是否具有导电性掺杂功能不作具体限定。例如，在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。
[0021]可选的，光吸收层1为单一p型或n型半导体材料，或，光吸收层1包括p型和n型半导体材料形成的pn结。形成该p型或n型的杂质为第二型杂质。具体的，采用III族元素作为第二型杂质，得到p型掺杂，或，采用V族元素作为第二型杂质，得到n型掺杂。常用的第二型杂质包括硼、铝、镓、铟、氮、磷、砷等。光吸收层1中的导电性掺杂的掺杂浓度为1
×
10
13
cm-3-1
×
10
19
cm-3
。
[0022]在光吸收层1为单一p型或n型半导体材料的情况下，光吸收层1与空穴选择性接触层2或电子选择性接触层3，形成pn结，以分离光生载流子。在光吸收层1包括p型和n型半导体材料形成的pn结的情况下，光吸收层1本身的pn结就可以分离光生载流子。
[0023]如图1中，空穴选择性接触层2、电子选择性接触层3在光吸收层1对应的区域分别为第一区域、第二区域。光吸收层1中靠近空穴选择性接触层的表层在上述第一区域处对应形成第一过渡区，光吸收层1中靠近电子选择性接触层3的表层在上述第二区域处对应形成第二过渡区。光吸收层1除第一过渡区、第二过渡区外的部分为光吸收主体13。
[0024]第一过渡区、第二过渡区中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在光吸收主体中的浓度，光吸收主体的中间带掺杂浓度较高，形成了连续的中间带，而第一过渡区、第二过渡区中中间带掺杂浓度较低，可以减少晶格畸变等缺陷，提升少子寿命，改善多子传导效率，改善光生载流子的传输与收集。
[0025]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。如，参照图2所示，光吸收层1靠近空穴选择性接触层的表层在上述第一区域处对应形成第一过渡区11，光吸收层1靠近电子选择性接触层3的表层在上述第二区域处对应形成第二过渡区12。光吸收层1除第一过渡区11、第二过渡区12外的部分为光吸收主体13。第一过渡区11、第二过渡区12中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在光吸收主体13中的浓度，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏器件，其特征在于，所述光伏器件包括光吸收层、空穴选择性接触层和电子选择性接触层；所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层分别传输所述光吸收层产生的空穴和电子型载流子；所述光吸收层为具有中间带的半导体材料，所述中间带通过掺杂第一型杂质形成；所述空穴选择性接触层、所述电子选择性接触层在所述光吸收层对应的区域分别为第一区域、第二区域；所述光吸收层中靠近空穴选择性接触层或靠近所述电子选择性接触层的表层在所述第一区域、所述第二区域处分别对应形成第一过渡区、第二过渡区；所述光吸收层除所述第一过渡区、所述第二过渡区外的部分为光吸收主体；所述第一过渡区、所述第二过渡区中第一型杂质的浓度小于相应第一型杂质在所述光吸收主体中的浓度。2.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述第一过渡区、所述第二过渡区中第一型杂质的浓度小于所述光吸收主体中相应第一型杂质的浓度最大值的50％。3.根据权利要求2所述的光伏器件，其特征在于，所述第一过渡区、所述第二过渡区中第一型杂质的浓度是单一值，或所述第一过渡区、所述第二过渡区中第一型杂质的浓度在背离所述光吸收主体的方向上梯度降低。4.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述光吸收层为单一p型或n型半导体材料，或，所述光吸收层包括p型和n型半导体材料形成的pn结；形成所述p型或n型的杂质为第二型杂质。5.根据权利要求4所述的光伏器件，其特征在于，在所述第一过渡区、所述第二过渡区中第二型杂质的浓度大...

【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：