一种层叠太阳能电池制造技术

本申请公开了一种层叠太阳能电池。该层叠太阳能电池包括：光吸收层组，包括激发层、设置在所述激发层的第一侧面的第一电子传输层组和设置在所述激发层的第二侧面的第一空穴传输层组，异质结层组，所述异质结层组的第一侧面为第二电子传输层并且与所述第一空穴传输层组接触，所述异质结层组的第二侧面为第二空穴传输层，在所述第二空穴传输层的一侧设置有反射层，所述反射层将透过所述光吸收层组和所述异质结层组而照射其上的太阳光以反射光形式照射到所述层叠太阳能电池的内部。在太阳光和反射光的照射下，异质结层组对光吸收层组激发产生的空穴

【技术实现步骤摘要】
一种层叠太阳能电池


[0001]本申请涉及光伏领域，特别是涉及一种层叠太阳能电池。

技术介绍

[0002]太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。太阳能电池的基本原理是太阳光照在半导体p
‑
n结上，形成空穴
‑
电子对，在p
‑
n结内建电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就产生电流。目前，太阳能电池的转换效率较低，需要改进。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提出了一种层叠太阳能电池，包括：光吸收层组，包括激发层、设置在所述激发层的第一侧面的第一电子传输层组和设置在所述激发层的第二侧面的第一空穴传输层组，异质结层组，所述异质结层组的第一侧面为第二电子传输层并且与所述第一空穴传输层组接触，所述异质结层组的第二侧面为第二空穴传输层，在所述异质结层组的靠近第二空穴传输层的一侧设置有反射层，所述反射层将透过所述光吸收层组和所述异质结层组而照射其上的太阳光以反射光形式照射到所述层叠太阳能电池的内部，其中，在太阳光和所述反射光的照射下，所述激发层和异质结层组均被激发，所述激发层生产生的电子经所述第一电子传输层传出所述层叠太阳能电池；所述激发层产生的空穴通过所述第一空穴传输层组流向所述异质结层组并与所述异质结层组产生的电子复合，所述异质结层组产生的空穴从所述第二空穴传输层传出所述层叠太阳能电池。
[0004]在一个实施例中，所述第一空穴传输层组包括与所述激发层接触的空穴传输层和与所述空穴传输层接触的PN节，所述PN节与所述第二电子传输层接触。
[0005]在一个实施例中，在所述第二空穴传输层和所述反射层之间设置有光传输层，所述光传输层的折射率小于所述第二空穴传输层的折射率。
[0006]在一个实施例中，所述光传输层的折射率在1.15
‑
1.35之间，厚度在50nm
‑
200nm之间；所述第二空穴传输层的折射率在3.5
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4.2之间，厚度在0
‑
30nm。
[0007]在一个实施例中，所述光传输层包括：与所述第二空穴传输层接触的第一导电层，与所述第一导电层接触的第一保护层，与所述第一保护层接触的第二导电层，与所述第二导电层接触的第二保护层，以及与所述第二保护层接触的光出射层，所述第一导电层具有第一折射率n1和第一厚度d1，所述第一保护层具有第二折射率n2和第二厚度d2，所述第二导电层具有第三折射率n3和第三厚度d3，所述第二保护层具有第四折射率n4和第四厚度d4，所述光出射层具有第五折射率n5和第五厚度d5，其中，n1在1.8
‑
2.1之间，d1在20nm
‑
80nm；n2在0.1
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5之间，d2在0.5nm
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10nm之间；n3在0.1
‑
1.5之间，d3在5nm
‑
50nm之间；n4在1.3
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2.1之间，d4在0.5nm
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25nm之间；n5在1.4
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2.4之间，d5在20nm
‑
80nm之间。
[0008]在一个实施例中，所述第一导电层包括导电金属氧化物，所述第一保护层包括金属、能导电的金属氧化物和能导电的金属氮化物中的一种；所述第二导电层包括导电材料
以及金属氧化物和/或金属氮化物；所述第二保护层包括非金属氧化物、金属氮化物和金属氧化物中的一种；所述光出射层包括非金属的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物和碳化物中的一种。
[0009]在一个实施例中，所述第一导电层的材料选自In2O3、SnO2、ZnO、ITO、AZO、IZO、ITiO、IZTO和FTO中的一种；所述第一保护层的材料选自Si、Al、Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5和Si3N4中的一种；所述第二导电层的导电材料选自Ag、Cu、Al、Mo、Ag合金、Cu合金、Al合金和Mo合金中的一种，还含有由所述第二导电层的导电材料的氧化物和/或氮化物形成的夹杂物；所述第二保护层的材料选自TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Si3N4、AZO、IZO和YZO中的一种；所述光出射层的材料选自TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4、ZnS，SiO2、Al2O3、MgF，MgS、SiC、AZO、GZO和YZO中的一种。
[0010]在一个实施例中，所述异质结层组包括：N型Si晶片；处于所述N型Si晶片的第一表面上的第一本征非晶硅层，所述第一本征非晶硅层中掺杂有氧；处于所述第一本征非晶硅层上的N型非晶硅层，所述N型非晶硅层形成所述第二电子传输层；处于所述N型Si晶片的第二表面上的第二本征非晶硅层，所述第二本征非晶硅层与所述第一本征非晶硅层相同；处于所述第二本征非晶硅层上的P型非晶硅层，所述P型非晶硅层形成所述第二空穴传输层。
[0011]在一个实施例中，在所述第一本征非晶硅层中，氧的含量为0～30wt％。
[0012]在一个实施例中，所述PN节包括与所述第二电子传输层接触的N型纳米硅层和处于所述N型纳米硅层上的P型纳米硅层，所述P型纳米硅层与所述空穴传输层接触。
[0013]在一个实施例中，所述第一电子传输层组包括与所述激发层接触的电子传输层和与所述电子传输层接触的导电层。
[0014]在一个实施例中，所述导电层的材料为In2O3，掺杂物为Ga2O3、ZnO2、CeO2、TiO2、Mo2O3、ZrO2和WO2中的一种或多种，其中In2O3的重量含量为80wt％～100wt％，余量为掺杂物和不可避免的杂质；或所述导电层的材料为ZnO，掺杂物为SnO2、Al2O3、Ga2O3、B2O3中的一种或多种，其中ZnO的重量含量为80wt％～100wt％，余量为掺杂物和不可避免的杂质。
[0015]在一个实施例中，所述反射层的材料为Ag、Al、Cu和Mo中的一种。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：在本申请的层叠太阳能电池中，异质结层组对光吸收层组激发产生的空穴
‑
电子对的数量起到了放大作用，从而极大地提高了层叠太阳能电池的效率。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0018]图1示意性地显示了根据本申请的一个实施例的层叠太阳能电池。
[0019]图2示意性地显示了图1中的光传输层的结构。
具体实施方式
[0020]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层叠太阳能电池，其特征在于，包括：光吸收层组，包括激发层、设置在所述激发层的第一侧面的第一电子传输层组和设置在所述激发层的第二侧面的第一空穴传输层组，异质结层组，所述异质结层组的第一侧面为第二电子传输层并且与所述第一空穴传输层组接触，所述异质结层组的第二侧面为第二空穴传输层，在所述异质结层组的靠近所述第二空穴传输层的一侧设置有反射层，所述反射层将透过所述光吸收层组和所述异质结层组而照射其上的太阳光以反射光形式照射到所述层叠太阳能电池的内部，其中，在太阳光和所述反射光的照射下，所述激发层和异质结层组均被激发，所述激发层生产生的电子经所述第一电子传输层传出所述层叠太阳能电池；所述激发层产生的空穴通过所述第一空穴传输层组流向所述异质结层组并与所述异质结层组产生的电子复合，所述异质结层组产生的空穴从所述第二空穴传输层传出所述层叠太阳能电池。2.根据权利要求1所述的层叠太阳能电池，其特征在于，所述第一空穴传输层组包括与所述激发层接触的空穴传输层和与所述空穴传输层接触的PN节，所述PN节与所述第二电子传输层接触。3.根据权利要求1所述的层叠太阳能电池，其特征在于，在所述第二空穴传输层和所述反射层之间设置有光传输层，所述光传输层的折射率小于所述第二空穴传输层的折射率。4.根据权利要求3所述的层叠太阳能电池，其特征在于，所述光传输层的折射率在1.15
‑
1.35之间，厚度在50nm
‑
200nm之间；所述第二空穴传输层的折射率在3.5
‑
4.2之间，厚度在0
‑
30nm之间。5.根据权利要求4所述的层叠太阳能电池，其特征在于，所述光传输层包括：与所述第二空穴传输层接触的第一导电层，与所述第一导电层接触的第一保护层，与所述第一保护层接触的第二导电层，与所述第二导电层接触的第二保护层，以及与所述第二保护层接触的光出射层，所述第一导电层具有第一折射率n1和第一厚度d1，所述第一保护层具有第二折射率n2和第二厚度d2，所述第二导电层具有第三折射率n3和第三厚度d3，所述第二保护层具有第四折射率n4和第四厚度d4，所述光出射层具有第五折射率n5和第五厚度d5，其中，n1在1.8
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2.1之间，d1在20nm
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80nm；n2在0.1
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5之间，d2在0.5nm
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10nm之间；n3在0.1
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1.5之间，d3在5nm
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50nm之间；n4在1.3
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2.1之间，d4在0.5nm
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25nm之间；n5在1.4
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2.4之间，d5在20nm
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80nm之间。6.根据权利要求5所述的层叠太阳能电池，其特征在于，所述第一导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉春，仲树栋，
申请(专利权)人：北京载诚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：