【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,属于光伏
技术介绍
在光伏领域中,为提高硅薄膜太阳电池的短路电流,人们常采用光陷阱技术增加光在电池中的路程。目前的光陷阱技术主要采用绒面结构的前电极或电池背面的背反射器,这种技术的最大特点是透明电极具有一定的织构,因此可起到陷光作用。但这种技术也存在着很大的缺陷:(I)透明电极的织构多采用湿法刻蚀形成,不仅需要腐蚀性较强的强酸,而且工艺条件不易控制;(2)这种织构或绒面结构的薄膜上生长的电池有源层的缺陷态密度较大,从而导致电池的开路电压和填充因子降低;(3)由于织构而导致的表面积的增大会增加载流子的表面复合;(4)起到陷光效应的光波段是固定的,不能与有源层的禁带宽度进行匹配。
技术实现思路
为解决目前硅薄膜太阳电池光陷阱技术的不足,本专利技术提供一种新型铜纳米颗粒表面等离激元陷光技术,制备工艺与薄膜电池的电极工艺完全兼容,克服了由于湿法刻蚀而带来的工艺复杂且不易控制的问题;同时也解决了由于织构而导致的载流子表面复合、有源层缺陷态密度增大的问题;除此之外,还可通过调节铜颗粒表面等离激元的共振频率,调节其陷光波段,因此可灵活地与电池有源层禁带宽度进行匹配,进而有效地提高太阳电池的光电流。 本专利技术涉及一种利用新型铜纳米颗粒表面等离激元提高硅薄膜太阳电池短路电流的方法。所采用的技术方案是 第一,以透明导电玻璃为衬底,在磁控溅射真空腔体内沉积岛状铜膜,腔体的本底真空为5*10_4Pa或更高,气源采用氩气,铜模的的厚度及微结构通过溅射过程中的气体压强、功率密度、衬底温度及沉积时间进行调控;第二,将铜岛膜进行真空原位退火形成铜纳米颗粒阵列, ...
【技术保护点】
本专利技术涉及一种利用新型铜纳米颗粒表面等离激元提高硅薄膜太阳电池短路电流的方法。其工艺流程是:第一,以透明导电玻璃为衬底,在磁控溅射真空腔体内沉积岛状铜膜,腔体的本底真空为5*10?4Pa或更高,气源采用氩气,铜模的的厚度及微结构通过溅射过程中的气体压强、功率密度、衬底温度及沉积时间进行调控;第二,将铜岛膜进行真空原位退火形成铜纳米颗粒阵列,铜纳米颗粒的形态可以是球形,椭球形,圆柱形或棱柱形,其密度及颗粒尺寸可由铜膜厚度、退火温度及退火时间来控制,无需光刻工艺;第三,退火完毕后,在同一腔体内沉积5?10nm的高阻氧化锌薄膜;第四,利用化学气相沉积法制备常规PIN结;第五,再次利用磁控溅射系统制备铜纳米阵列;第六,在同一腔体内沉积常规铝电极。
【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种利用新型铜纳米颗粒表面等离激元提高硅薄膜太阳电池短路电流的方法。其工艺流程是:第一,以透明导电玻璃为衬底,在磁控溅射真空腔体内沉积岛状铜膜,腔体的本底真空为5*10_4Pa或更高,气源采用氩气,铜模的的厚度及微结构通过溅射过程中的气体压强、功率密度、衬底温度及沉积时间进行调控;第二,将铜岛膜进行真空原位退火形成铜纳米颗粒阵列,铜纳米颗粒的形态可以是球形,椭球形,圆柱形或棱柱形,其密度及颗粒尺寸可由铜膜厚度、退火温度及退火时间来控制,无需光刻工艺;第三,退火完毕后,在同一腔体内沉积5-10nm的高阻氧化锌薄膜;第四,利用化学气相沉积法制备常规PIN结;第五,再次利用磁控溅...
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