一种铝诱导晶化多晶硅薄膜太阳能电池及制备方法技术

技术编号:8791879 阅读:173 留言:0更新日期:2013-06-10 12:43
一种铝诱导晶化多晶硅薄膜太阳能电池及制备方法,属于晶硅薄膜太阳能电池领域。其结构依次包括:玻璃衬底、金属铝背反射层、P+型背表面场层、P型吸收层、N+型发射层,在P+型背表面场层和N+型发射层上均有金属电极。采用铝诱导晶化工艺,在玻璃衬底上依次沉积非晶硅薄膜和铝薄膜,厚度范围分别为100-150nm之间和100-120nm之间,经过450-500℃退火处理1-5小时,硅层和铝层位置会发生互换,同时非晶硅转变成晶粒尺寸为5-10μm的多晶硅,继续制备太阳能电池的P型吸收层、N+型发射层结构和金属电极。本发明专利技术理论上可以降低原先电池50%的厚度,大幅节约原料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝诱导晶化多晶硅薄膜电池结构及制备方法,属于晶硅薄膜太阳能电池领域。
技术介绍
当今传统化石能源日益枯竭,太阳能发电作为一种环境友好的清洁型能源技术,势必成为今后重点发展的方向。硅材料具有合适的禁带宽度、较高的光电转化效率、环境友好且成本低的原料、便于产业化等特点,因此硅基太阳能电池是目前应用最为广泛的一类太阳能电池技术。硅基太阳能电池主要包括晶体硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池,他们分别有各自的优缺点。晶体硅电池具有较高的光电转换效率和良好的稳定性,但是由于晶硅价格和繁琐的电池工艺导致电池价格居高不下,且很难大幅降低成本。非晶硅薄膜电池的原料成本相对低廉,容易实现大规模和自动化生产,但其存在光致衰退效应,电池性能不稳定,且效率低于晶体硅电池。多晶硅薄膜电池结合了晶体硅电池和薄膜电池工艺的特点,在玻璃衬底上完成多晶硅材料的制备,既克服了晶体硅电池成本高、工艺复杂的缺点,又解决了非晶硅薄膜电池稳定性差的问题。直接在异质衬底(例如玻璃)上生长多晶硅薄膜效率很低,因此多晶硅薄膜电池通常选择在籽晶层上外延或者间接晶化非晶硅膜的工艺。前一种工艺首先要获得晶化率高的籽晶层,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝诱导晶化多晶硅薄膜电池,其特征在于,其结构依次包括:玻璃衬底、金属铝背反射层、P+型背表面场层、P型吸收层、N+型发射层,在P+型背表面场层和N+型发射层上均有金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种铝诱导晶化多晶硅薄膜电池,其特征在于,其结构依次包括:玻璃衬底、金属铝背反射层、P+型背表面场层、P型吸收层、N+型发射层,在P+型背表面场层和N+型发射层上均有金属电极。2.权利要求1的一种铝诱导晶化多晶硅薄膜电池,其特征在于,铝背反射层为绒面结构,P+型背表面场层为多晶硅薄膜层,P型吸收层为P型多晶硅吸收层,N+型发射层为N+型非晶硅发射层或N+型多晶硅发射层,若是为N+型非晶硅发射层则在P型吸收层和N+型发射层之间还有一本征非晶娃发射层i。3.制备权利要求1或2的一种铝诱导晶化多晶硅薄膜电池的方法,其特征在于,采用铝诱导晶化工艺,具体包括以下步骤: (O首先在玻璃衬底上依次沉积非晶硅薄膜和铝薄膜,厚度范围分别为100-150nm之间和100-120nm之间,经过450-500°C退火处理1-5小时,硅层和铝层位置会发生互换,同时非晶硅转变成晶粒尺寸为5-10 μ m的多晶硅; (2)在上述制备的P+多晶硅薄膜表面继续制备太阳能电池的P型吸收层和N+型发射层结构,两种方案如下: (a)沉积P型非晶硅吸收层和和N+型非晶硅发射层,经过后续...

【专利技术属性】
技术研发人员:张铭王涛严辉沈华龙王波宋雪梅朱满康侯育冬刘晶冰汪浩
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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