一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合n层薄膜制造技术

技术编号:8348372 阅读:204 留言:0更新日期:2013-02-21 02:35
本发明专利技术公开了一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合n层薄膜,其包括至少一层n型微晶氧化硅层和至少一层n型微晶硅层,其中,n型微晶氧化硅(μc-SiOx:H)材料的折射率范围在1.5-2.5,薄膜总厚度范围在1纳米-150纳米。利用本发明专利技术,能够有效提高硅基薄膜太阳能电池短路电流密度和转化效率。此发明专利技术可以应用于硅基薄膜太阳能电池的工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅基薄膜太阳能电池生产
,更具体地,本专利技术涉及一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜。
技术介绍
在硅基薄膜太阳能电池中,η层材料主要是与P层材料一起为电池提供适合的电场,同时还需要具有较强的光反射能力和导电能力。光学理论研究得出,η层材料折射率低于与之接触的本征i层材料的折射率将有助于增强η层的反射能力,并且折射率相差越大, 光反射效果越好。但是,η层材料的折射率越低,其导电能力就越差。因此,找到一种同时满足低折射率和高电导率的材料将可以用有效地提高硅基薄膜太阳能电池的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能有效提高硅基薄膜太阳能电池短路电流和转化效率的用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜。本专利技术采取的技术方案一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜,其包括至少一层η型微晶氧化硅层(4-1)和至少一层η型微晶硅层(4-2)。所述η型微晶氧化硅层的厚度为I纳米-150纳米,折射率为I. 5-2. 5。所述η型微晶硅层的厚度为I纳米-150纳米。所述硅基薄膜太阳能电池为硅及硅基合金材料的单结或多结薄膜太阳能电池。本专利技术采用上述技术方案的积极效果是本专利技术在不增加薄膜电池本征吸收层厚度的前提下,可以将硅基薄膜太阳能电池组件的短路电流和转化效率提高I. 4%左右(量产组件平均短路电流从I. 196Α提高到I. 213Α)。本专利技术可以应用于硅基薄膜太阳能电池实际工业生产。附图说明图I为本专利技术实施例I的结构示意图;图2为本专利技术实施例2的结构示意图;图3为用本专利技术新型复合η层薄膜制备的硅基薄膜太阳能电池结构示意图;图4为实施例3制备的硅基薄膜太阳能电池的I-V曲线。在图1-3中1为衬底基板,2为透明导电薄膜,3为硅基薄膜电池,4为新型复合η 层薄膜,4-1为η型微晶氧化硅层,4-2为η型微晶硅层,5为背导电薄膜。在图4中,该硅基薄膜太阳能电池的输出功率=144. 9 W,短路电流=1.205 Α,开路电压=170. O V。具体实施方式实施例I如图I所不,本实施例包括一层η型微晶氧化娃层4-1和一层η型微晶娃层4-2。所述 η型微晶氧化硅层的厚度为10纳米,折射率为I. 5-2. 5。所述η型微晶硅层的厚度为10纳米。实施例2如图2所示,本实施例包括三层η型微晶氧化硅层(4-1)和三层η型微晶硅层。实施例2所述每层η型微晶氧化硅层的厚度均为50纳米,折射率为I. 5-2. 5 ;所述每层η型微晶娃层的厚度均为50纳米。实施例3 :使用实施例2所述的新型复合η层薄膜结构制备硅基薄膜太阳能电池。本实施例的具体步骤为(1)将I.I πΓ I. 3 m的玻璃衬底基板I放入清洗设备中,加入清洗剂进行清洗,然后依次经过去离子水冲洗、氮气吹干;(2)在玻璃衬底基板I上,采用低压化学气相沉积(LPCVD)方法制备掺硼氧化锌 (ZnOiB)薄膜作为透明导电薄膜2 ;(3)采用激光划刻工艺完成第一次激光划线工序;(4)采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法控制沉积参数制备顶电池的P层、本征吸收层(i层)和η层;(5)在具有非晶硅顶电池结构的样品上,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法控制沉积参数制备底电池的P层、i层;(6)在底电池i层上继续沉积包含三层η型微晶氧化硅(μC-SiOx:H)材料和三层η型微晶硅(μ c-Si :H)材料的新型复合η层薄膜,作为底电池的η层4 ;(7)采用激光划刻工艺对具有非晶硅顶电池/底电池的样品进行激光划刻,完成第二次激光划线工序;(8)采用低压化学气相沉积(LPCVD)方法制备ΖηΟ:Β薄膜作为背导电薄膜5;(9)采用激光划刻工艺完成第三次激光划线工序;(10)进行电极连接和层压封装,获得电池组件,进行电学性能测试。所得到的具有新型复合η层的非晶/微晶硅叠层薄膜太阳能电池组件的初始功率为144. 9W,如图4所示。实施例4本实施例与实施例I的不同之处在于所述η型微晶氧化硅层和η型微晶硅层的厚度均为150纳米。实施例5本实施例与实施例2的不同之处在于所述η型微晶氧化硅层和η型微晶硅层的厚度均为I纳米。权利要求1.一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜,其特征在于其包括至少一层η 型微晶氧化硅层(4-1)和至少一层η型微晶硅层(4-2)。2.根据权利要求I所述的用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜,其特征在于所述η型微晶氧化硅层的厚度为I纳米-150纳米,折射率为I. 5-2. 5。3.根据权利要求I所述的用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜,其特征在于所述η型微晶硅层的厚度为I纳米-150纳米。4.根据权利要求I所述的用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合η层薄膜,其特征在于所述硅基薄膜太阳能电池为硅及硅基合金材料的单结或多结薄膜太阳能电池。全文摘要本专利技术公开了一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合n层薄膜,其包括至少一层n型微晶氧化硅层和至少一层n型微晶硅层,其中,n型微晶氧化硅(μc-SiOx:H)材料的折射率范围在1.5-2.5,薄膜总厚度范围在1纳米-150纳米。利用本专利技术,能够有效提高硅基薄膜太阳能电池短路电流密度和转化效率。此专利技术可以应用于硅基薄膜太阳能电池的工业生产。文档编号H01L31/0328GK102938423SQ20121033190公开日2013年2月20日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日专利技术者王志强, 黄跃龙, 高锦成, 朱红兵, 潘清涛, 王颖, 关峰, 王光辉 申请人:保定天威薄膜光伏有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于硅基薄膜太阳能电池的新型复合n层薄膜,其特征在于其包括至少一层n型微晶氧化硅层(4?1)和至少一层n型微晶硅层(4?2)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王志强黄跃龙高锦成朱红兵潘清涛王颖关峰王光辉
申请(专利权)人:保定天威薄膜光伏有限公司
类型:发明
国别省市:

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