本发明专利技术公开了一种硅基薄膜太阳能电池，解决了现有技术的硅基薄膜太阳能电池结构复杂，制备工序繁杂，光电转换效率提高不明显的问题。本发明专利技术从上往下依次由透明基板、TCO薄膜、硅氧减反膜、硅基薄膜及背电极构成，其中，所述的硅氧减反膜折射率为2.0~3.0，厚度为30~100nm，所述的硅氧减反膜为P型或N型。本发明专利技术结构简单，制备工序少，光电转换效率能提高4~6%，提高效果显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种薄膜太阳能电池，尤其是涉及一种硅基薄膜太阳能电池。
技术介绍
能源危机和环境污染的日趋严重极大地促进了光伏产业的迅速发展。目前超过90%的太阳能光伏电池市场由晶体硅太阳能电池所占领，其余为薄膜电池和少量高效GaAs电池。晶体硅太阳能电池的转换效率高，但其制备工艺复杂，制备成本高，晶体硅原材料的价格也居高不下，而与晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有很大的降低成本的潜力，其共有的低成本优势省材、低功耗、便于大面积连续化生产。在薄膜太阳能电池中，硅 基薄膜太阳能电池具有更独特的优势1)原材料丰富，且无毒无污染；2)可使用大面积廉价透明材料，如玻璃等作为衬底；3)能耗低，原材料消耗少；4)制备工艺简单、成熟，因此硅基薄膜太阳能电池成为研究最多、发展最快、占有市场份额最大的薄膜电池。但是目前硅基薄膜太阳能电池的光电转换效率偏低，因此在一定程度上限制了其应用。对于硅基薄膜太阳能电池，提高其对光的吸收将提高电池的电流密度，会对电池效率产生直接的影响，因此如何提高硅基薄膜太阳能电池对光的吸收是目前所面临的主要问题。中国专利授权公告号CN201562684U，授权公告日2010. 08. 25，公开了一种硅基薄膜太阳能电池，包括玻璃基板、透明导电前电极、背电极和保护背板，在所述透明导电前电极和背电极之间依次包括硼掺杂的非晶硅P层、本征i层和磷掺杂的非晶硅n层，所述本征i层和所述非晶硅n层之间具有硅基薄膜缓冲层。其不足之处在于，该硅基薄膜太阳能电池的非晶硅P层反射了较多的光线，减少了本征i层对光线的吸收率，因此电池的光电转换效率偏低。另外，中国专利申请公布号CN102270670A，申请公开日2011-12_07，公开了一种硅基薄膜太阳能电池，以掺铝的氧化锌(AZO)薄膜反射背极板和掺硼的氧化锌薄膜层(BZO)作为双背电极板结构、并在前电极掺氟的二氧化锡(FTO)薄膜层与透明玻璃基板间加入具有绒面的Si3N4减反射层。该硅基薄膜太阳能电池通过在玻璃基板/ 二氧化锡薄膜界面处(即玻璃基板与TCO薄膜界面)增加Si3N4减反射层，并以掺铝的氧化锌(AZO)薄膜反射背极板和掺硼的氧化锌薄膜层(BZO)作为双背电极板来提高电池转换效率，虽然能减少光线的反射，提高转换效率，但是转换效率只提高了广3%，提高并不明显，该硅基薄膜太阳能电池结构较为复杂，导致制备工序也较为繁杂。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术的硅基薄膜太阳能电池结构复杂，制备工序繁杂，光电转换效率提高不明显的问题，提供了一种光电转换效率提高显著，结构简单，制备工序少的硅基薄膜太阳能电池。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 一种硅基薄膜太阳能电池，从上往下依次由透明基板、TCO薄膜、硅氧减反膜、硅基薄膜及背电极构成。本专利技术从上往下依次由透明基板、TCO薄膜、硅氧减反膜、硅基薄膜及背电极构成，结构简单，本专利技术在TCO薄膜/硅基薄膜界面上设置一层硅氧减反膜，从而使其减反效果与电池的光电转换效率得到大大的提高，本专利技术选用硅氧减反膜作为减反膜，首先，硅氧层作为减反膜可降低光在TCO/硅界面的反射，提高硅基薄膜对光的吸收的同时，从而提高太阳电池的电流；其次，硅氧层材料能钝化TCO薄膜的表面形貌，降低后续硅基薄膜的缺陷，抑制绒面TCO导致的硅材料的缺陷和漏电，提高太阳电池的开路电压和填充因子，达到提高薄膜太阳电池转化效率的目的；再次，硅氧材料的引入还有助于提高太阳电池的弱光特性，对太阳电池的发电特性具有明显的提升作用，另外，硅氧减反膜具有较低的K值(吸光度)，能增加光的透过率，在TCO薄膜/硅基薄膜界面上设置一层硅氧减反膜以减少光在该界面的反射损失，能显著提高使电池的光电转换效率。作为优选，所述的硅氧减反膜折射率为2. (T3. 0，厚度为3(Tl00nm。硅氧减反膜在2. (T3. 0的折射率，3(Tl00nm的厚度下才能达到较好的减反效果，对于电池的转换效率提 高效果最为显著，硅氧减反膜以SiH4XO2及H2为反应气体，在Oerlikon KAI1200系统中采用PECVD法在TCO薄膜上进行沉积而成，PECVD法的沉积条件为射频功率20(T4000W，衬底温度 150 210°C，沉积压力 0. 3 2. 5mbar, SiH4 流量 280 290sccm，CO2 流量 490 600sccm，H2流量52(T550sCCm，沉积时间25(T270s，通过控制PECVD法的沉积条件，使沉积得到的硅氧减反膜的折射率为2. (T3. 0，厚度3(Tl00nm，从而保证硅氧减反膜的减反效果，同时，硅氧减反膜采用PECVD工艺沉积而成，能完全兼容后续硅基薄膜的沉积工艺，从而保证太阳能电池生产的连续性和工艺的稳定性，这对于产业化的应用具有重大意义。作为优选，所述的硅氧减反膜为P型或N型。硅氧减反膜为P型或N型，可提高电导率，采用PECVD法在TCO薄膜上沉积硅氧减反膜时，以B2H6、TMB (三甲基硼烷)或PH3为掺杂气体，对硅氧减反膜进行掺杂便能使硅氧减反膜为P型或N型，其中，以B2H6或TMB(三甲基硼烷)作为掺杂气体进行掺杂得到的硅氧减反膜为P型，以PH3作为掺杂气体进行掺杂得到的硅氧减反膜为N型，B2H6、TMB或PH3流量均为12(T240sCCm，以保证其掺杂浓度，从而保证电导率。作为优选，所述的透明基板为玻璃基板。玻璃基板易取得，且价格低。 作为优选，所述的TCO薄膜为AZO薄膜、ITO薄膜、FTO薄膜或BZO薄膜。TCO薄膜，即透明导电氧化物薄膜，本专利技术中TCO薄膜作为前电极可为本领域内所常用的AZO薄膜、BZO薄膜或FTO薄膜等，AZO薄膜、ITO薄膜、FTO薄膜或BZO薄膜制备工艺成熟，成本低，透光性与导电性好，因此优选AZO薄膜、ITO薄膜、FTO薄膜或BZO薄膜。作为优选，所述的硅基薄膜为单结结构薄膜或多结叠层结构薄膜。这里所述的结为PIN结，单结结构即为单个PIN结，多结叠层即为多个PIN结依次层叠，比如双结、三结等，可根据需求来选择不同结构的薄膜。作为优选，所述的单结结构薄膜为a-S i : H薄膜，所述的多结叠层结构薄膜为a-Si :H/a_Si :H 薄膜、a_Si :H/a_SiGe:H 薄膜、a_Si :H/ u c_Si :H 薄膜、a_Si :H/ u c_Si :H/U c-Si :H薄膜、a-S:Hi/a_Si :H/ u c_Si :H薄膜或 a_Si :H/ a_SiGe:H/ u c_Si :H薄膜。其中，a-Si :H/a-Si :H薄膜、a_Si :H/a_SiGe:H薄膜及a_Si :H/ u c_Si :H薄膜均为双结叠层薄膜，a-Si :H/ u c-Si :H/ u c_Si :H 薄膜、a-S:Hi/a_Si :H/ u c_Si :H 薄膜及 a_Si :H/ a-SiGe:H/y c-Si:H薄膜为三结叠层薄膜，上述各结构硅基薄膜均已实现产业化，制备技术较为成熟。作为优选，所述的背电极为AZO/Ag薄膜或AZ0/A1薄膜。AZO薄膜耐高温，在氢气气氛中稳定，便于电池后期处理，在Ag或Al薄膜前镀上一层AZO薄膜,一方面AZO薄膜起到阻挡金属电极毒化硅基薄膜的作用，改善界面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硅基薄膜太阳能电池，其特征在于，从上往下依次由透明基板、TCO薄膜、硅氧减反膜、硅基薄膜及背电极构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李贵君，郁操，王明华，刘胜芳，邓海涛，牛新伟，
申请(专利权)人：浙江正泰太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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