一种硫化亚锡太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硫化亚锡太阳能电池及其制备方法，硫化亚锡太阳能电池具有玻璃基片，所述的玻璃基片制备有P电极与N电极，P电极与N电极呈插指状，P电极上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜，P型硫化亚锡薄膜厚度为1.5～3um，所述的P型硫化亚锡薄膜与N电极非接触，P型硫化亚锡薄膜、N电极表面、P型硫化亚锡薄膜和N电极之外的间隙完全覆盖有硫化锌薄膜，硫化锌薄膜超出P型硫化亚锡薄膜的厚度为0.5～1um。采用本发明专利技术结构的硫化亚锡太阳能电池，增加了太阳能电池的光吸收面积，电池效率得到提高。另外，减少了透明导电层的制作过程，电池的制造成本得到降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能光伏领域，尤其是。
技术介绍
硫化亚锡(SnS)太阳能电池由于其吸收层SnS原料丰富、安全无毒、价格便宜等因素，而受到研究者的重视。目前硫化亚锡(SnS)太阳能电池制备广泛采用叠层沉积的方法，电池结构叠层一般为Glass/Mo/SnS/ZnS/MgF2/IT0 (TC0)/Ag (即玻璃/钥/硫化亚锡/硫化锌/氟化镁/铟锡金属氧化物(透明导电氧化物)/银)。因为制备过程采用的ITO作为透明导电层，ITO中含有稀有金属铟，贵金属Ag作为导电极，造成硫化亚锡太阳能电池成本高。同时在硫化亚锡太阳能电池里，受光面受金属栅线的影响，电池的光吸收面积减少，电池效率降低
技术实现思路
·本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供，能够减少工艺步骤、较少制作原料以及提升太阳能电池效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种硫化亚锡太阳能电池，具有玻璃基片，所述的玻璃基片上制备有P (磷)电极与N (氮)电极，所述的P电极与N电极呈插指状，P电极栅线宽度550 650um，N电极栅线宽度150 250um，P电极与N电极之间的电极间距为I 2mm，P电极与N电极的厚度为0. 5 I. 5um，所述的P电极上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜，P型硫化亚锡薄膜厚度为I. 5 3um，所述的P型硫化亚锡薄膜与N电极非接触，所述的P型硫化亚锡薄膜、N电极表面、P型硫化亚锡薄膜和N电极之外的间隙完全覆盖有硫化锌薄膜，所述的硫化锌薄膜超出P型硫化亚锡薄膜的厚度为0. 5 lum，所述的硫化锌薄膜上制备有氟化镁薄膜，所述的氟化镁薄膜的厚度为0. 5 I. 5um。P电极或N电极的电极材料选用金属Mo (钥)或Ag (银)材料。一种制备上述硫化亚锡太阳能电池的制备方法步骤一清洗玻璃基片，清洗后烘干。步骤二 在玻璃基片上制备插指状P电极和N电极，P电极与N电极呈插指状，P电极栅线宽度550 650um，N电极栅线宽度150 250um，P电极与N电极之间的电极间距为I 2mm, P电极与N电极的厚度为0. 5 I. 5um。进一步地，制备P电极与N电极时，玻璃基片上覆盖具有镂空P电极与N电极图案的电极掩膜板。步骤三在P电极上制备P型硫化亚锡薄膜，P电极上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜，P型硫化亚锡薄膜厚度为I. 5 3um，P型硫化亚锡薄膜与N电极非接触，P型硫化亚锡薄膜禁带宽度为I. 2 I. 5eV，电阻率为I 10 Q cm。进一步地，制备P型硫化亚锡薄膜时，玻璃基片上覆盖具有镂空P型硫化亚锡薄膜图案的硫化亚锡掩膜板。步骤四制备硫化锌薄膜P型硫化亚锡薄膜表面、N电极表面、P型硫化亚锡薄膜和N电极之外的间隙均完全覆盖有硫化锌薄膜，硫化锌薄膜超出P型硫化亚锡薄膜的厚度为0. 5 lum，硫化锌薄膜禁带宽度为3. 5 4eV。步骤五在硫化锌薄膜上制备有氟化镁薄膜，氟化镁薄膜厚度为0. 5 I. 5um,氟化镁薄膜折射率为I. 3 I. 45。本专利技术的有益效果是采用本专利技术结构的硫化亚锡太阳能电池，由于采用了背接触技术，P电极和N电极形成背部电极，去掉了在单元表面遮光的电极，增加了太阳能电池的光吸收面积，另外P电极和N电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻，电池效率得到提高。另外，采用Mo材料或Ag材料的P电极和N电极代替了顶部透明导电极，减少了顶部透明导电层的制作过程，电池的制造成本得到降低。采用本专利技术的工艺，硫化亚锡的电池制造成本较低，制造成的电池效率较高，P电极、N电极、P型硫化亚锡薄膜、硫化锌薄膜的特殊形式的设计，较好地发挥了硫化亚锡电池的作用，电池效率较高。 附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图I是本专利技术的截面示意2是本专利技术中制备P电极和N电极的工艺示意图；图3是本专利技术中制备P型硫化亚锡薄膜的工艺示意图；其中1.玻璃基片，2. P电极，3. N电极，4. P型硫化亚锡薄膜，5.硫化锌薄膜，6.氟化镁薄膜，7.电极掩膜板，8.硫化亚锡掩膜板。具体实施例方式现在结合附图对本专利技术作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图I图2所不，一种硫化亚锡太阳能电池，具有玻璃基片I，玻璃基片I上制备有P电极2与N电极3，P电极2与N电极3呈插指状，P电极2栅线宽度550 650um，N电极3栅线宽度150 250um，P电极2与N电极3之间的电极间距为I 2mm，P电极2与N电极3的厚度为0. 5 I. 5um，P电极2上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜4，P型硫化亚锡薄膜4厚度为I. 5 3um，P型硫化亚锡薄膜4与N电极3非接触，P型硫化亚锡薄膜4、N电极3表面、P型硫化亚锡薄膜4和N电极3之外的间隙完全覆盖有硫化锌薄膜5，硫化锌薄膜5超出P型硫化亚锡薄膜4的厚度为0. 5 lum，硫化锌薄膜5上制备有氟化镁薄膜6，氟化镁薄膜6的厚度为0. 5 I. 5um。P电极或N电极的电极材料选用金属Mo (钥)或Ag(银)材料。如图2图3所示，一种制备上述硫化亚锡太阳能电池的制备方法步骤一清洗玻璃基片1，清洗后烘干。清洗玻璃基片I可以采用顺序为丙酮-无水酒精-去离子水清洗基片。步骤二 采用PVD (磁控溅射)方法在玻璃基片I上制备插指状P电极2和N电极3，P电极2和N电极3的电极材料为金属Mo，P电极2与N电极3呈插指状，P电极2栅线宽度550 650um，优选650um，N电极3栅线宽度150 250um，优选250um，P电极2与N电极3之间的电极间距为I 2mm,优选2mm, P电极2与N电极3的厚度为0. 5 I. 5um,优选0. 5um,制备P电极2与N电极3时，玻璃基片I上覆盖具有镂空P电极2与N电极3图案的电极掩膜板7。步骤三采用PVD (磁控溅射)的方法在P电极2上制备P型硫化亚锡薄膜4，P电极2上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜4，P型硫化亚锡薄膜4厚度为I. 5 3um，优选3um，P型硫化亚锡薄膜4与N电极3非接触，P型硫化亚锡薄膜4禁带宽度为I. 2 I. 5eV,电阻率为I 10 Q cm。制备P型硫化亚锡薄膜4时，玻璃基片I上覆盖具有镂空P型硫化亚锡薄膜4图案的硫化亚锡掩膜板8。步骤四，采用PVD (磁控溅射)的方法制备硫化锌薄膜5，P型硫化亚锡薄膜4、N电极3表面、P型硫化亚锡薄膜4和N电极3之外的间隙均完全覆盖有硫化锌薄膜5，硫化锌薄膜5超出P型硫化亚锡薄膜4的厚度为0. 5 lum，优选lum，硫化锌薄膜5禁带宽度为3. 5 4eV。步骤五，采用PVD (磁控溅射)在硫化锌薄膜5上制备有氟化镁薄膜6，氟化镁薄膜6厚度为0. 5 I. 5um,优选0. 5um,氟化镁薄膜6折射率为I. 3 I. 45。采用本专利技术结构的硫化亚锡太阳能电池，增加了太阳能电池的光吸收面积，电池效率得到提高。另外，减少了透明导电层的制作过程，电池的制造成本得到降低。采用本专利技术的工艺，硫化亚锡的电池制造成本较低，制造成的电池效率较高，P电极、N电极、P型硫化亚锡薄膜、硫化锌薄膜的特殊形式的设计，结构设计合理，较好地发挥了硫化亚锡电池的作用，电池效率较高。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化亚锡太阳能电池，其特征在于：具有玻璃基片，所述的玻璃基片上制备有P电极与N电极，所述的P电极与N电极呈插指状，P电极栅线宽度550～650um，N电极栅线宽度150～250um，P电极与N电极之间的电极间距为1～2mm，P电极与N电极的厚度为0.5～1.5um，所述的P电极上完全覆盖有P型硫化亚锡薄膜，P型硫化亚锡薄膜厚度为1.5～3um，所述的P型硫化亚锡薄膜与N电极非接触，所述的P型硫化亚锡薄膜、N电极表面、P型硫化亚锡薄膜和N电极之外的间隙完全覆盖有硫化锌薄膜，所述的硫化锌薄膜超出P型硫化亚锡薄膜的厚度为0.5～1um，所述的硫化锌薄膜上制备有氟化镁薄膜，所述的氟化镁薄膜的厚度为0.5～1.5um。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳伟，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，
类型：发明
国别省市：