本发明专利技术公开了一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池及其制造方法。该薄膜太阳能电池主要包括：一基板、一前电极、一P型半导体层、一本质(i)型半导体层、一N型半导体层、一第三透明导电层以及一背电极。通过多层透明导电膜的设置可增加前电极的雾度，本发明专利技术的薄膜太阳能电池可提升光利用率与整体光电转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种薄膜太阳能电池，特别涉及一种。通过多层透明导电膜的设置可增加前电极的雾度，该薄膜太阳能电池可提升光利用率与电池整体光电转换效率。
技术介绍
由于人类意识到能源大量不足的严重性，故各种绿色环保能源相关研究渐受重视，其中又因太阳能供应无虞，且生产电能过程中不会产生环境污染，成为热门的替代能源，并带动太阳能电池产业蓬勃发展。从太阳表面所放射出来的能量，换算成电力约为3.8X 1023kff ;此太阳能的总量若以距离太阳一亿五千万公里的地球上换算所接收的太阳能量，以电力表示约为1.77 X 1014kW，此值约为全球平均年消耗电力的十万倍。因此，若能够有效的运用太阳能，则不仅能解决消耗性能源的问题，连环保问题也可一并获得解决。值得注意的是，在众多的太阳能电池技术中，薄膜太阳能电池因使用硅原料少、总光电转换量高及可以与建材结合等优点而备受瞩目。目前，以玻璃作为基板的薄膜太阳能电池，大多采用超基板(Superstrate)结构。超基板结构即在玻璃基板上镀透明导电层(Transparent Conductive Oxide,TC0)后，再依序镀上P-1-N三层硅薄膜层(又称光吸收层)，最后再镀上金属层，入射光经由玻璃基板端进入太阳能电池内。由于超基板(Superstrate)结构的薄膜太阳能电池的底层为金属，若入射光没有完全被光吸收层吸收，可通过金属反射层将光反射回吸收层，再次利用光能。但由于金属层对硅的附着度不佳，若直接沉积金属层于硅上，金属层与硅的接面因缺陷造成光线吸收，使光无法有效反射回吸收层，故常在金属层与硅之间加入一 TCO层，以增加光线的反射率与提高组件的稳定性。超基板(Superstrate) 结构的薄膜太阳能电池需要上下二层透明导电层，较靠近入射光那层称为前向透明导电层(Front TC0)，另一层称为背向透明导电层(Back TC0)。然而，若TCO表面平坦，入射光即直进直出薄膜太阳能电池，无法有效利用太阳能；反之，若TCO表面具有一雾度(Haze)，则可增加光散射的程度，提高光被吸收利用的机会。又，习知提升透明导电膜的雾度的方法，一般是采用湿式化学蚀刻方式，然而其再现性较差且成本也较高。基于上述问题，因此极需提出一种具有低成本且可提升TCO雾度的薄膜太阳能电池。参照中国公告专利第CN101618952号，其主要公开了一种平板玻璃生产透明导电膜玻璃的方法。其利用化学气相沉积法于一热玻璃基板上沉积分别沉积氧化硅、氧化硼的离子屏蔽层；于退火区内沉积氧化锡掺锑、氟、磷的导电膜层，形成双层复合膜，再用雾度调节剂调节导电层表面雾度，实现平板玻璃稳定生产大规格导电膜玻璃的需求。然而，该专利并未对导电膜表面雾度规格与需求作一详细揭露，如此亦同时影响后续应用范围。参照中国专利CN201857348号，其公开了一种用于太阳能电池的透明导电膜玻璃。其基板为表面含有少量Sn4+氧化物的ΑΖ0，该专利结构耐酸蚀、均匀性佳及其可见光穿透率超过85%、雾度大于10%等性质。然而该专利所公开的太阳能电池的穿透率较高，亦即太阳光利用率较低，如此亦同时影响后续应用范围。参照台湾公开专利第201，123,479号，其主要公开了一种具规则图案的透明导电薄膜的制作方法。其利用光微影蚀刻玻璃技术于透明导电薄膜上制备所需的规则化图案表面，此规则化图案表面可增加透明导电玻璃表面雾度，提高光散射程度而提高太阳能电池的效率。然而，该专利使用的光微影蚀刻技术缺点为蚀刻较不均匀且制程易污染透明导电玻璃，如此亦同时影响后续应用范围。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的主要目的在于提供一种，取代传统使用湿式蚀刻法增加前电极雾度的太阳能电池，可提升前电极雾度的透明导电层结构，通过该结构可使入射光行进路线增加进而提升电池整体光利用率以及光电转换效率。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案:—种具有高光利用率的薄膜太阳能电池，主要包括:一基板；一前电极；一P型半导体层；一本质α)型半导体层；一N型半导体层；一第三透明导电层；以及一背电极。其中，前电极被覆于该基板的表面，用以提升光的利用率，且该前电极包括:一第一透明导电层；以及一第二透明导电层被覆于第一透明导电层的表面；p型半导体层被覆于前电极的表面，用于产生电洞；本质α)型半导体层被覆于P型半导体层的表面，用于提高可见光谱光子的吸收范围#型半导体层被覆于本质(i)半导体层的表面，用于产生电子；第三透明导电层被覆于N型半导体层的表面；以及背电极被覆于第三透明导电层的表面，用以取出电能。一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池的制造方法，其步骤包括:提供一基板；沉积一前电极于基板的表面；沉积一 P型半导体层于前电极的表面；沉积一本质Q)型半导体层于P型半导体层的表面；沉积一 N型半导体层于本质(i)半导体层的表面；沉积一第三透明导电层于N型半导体层的表面；以及沉积一背电极于第三透明导电层的表面。其中，前电极包括一第一透明导电层与一第二透明导电层。根据本专利技术的一特征，前电极的平均雾度值为15%至30%间，且第二透明导电层的膜厚范围为6奈米至20奈米间。根据本专利技术的另一特征，第二透明导电层选自于氧化铝锌(AZO)。根据本专利技术的又一特征，第二透明导电层的结晶尺寸为20奈米至500奈米间。本专利技术的具有高雾度透明导电膜太阳能电池具有以下的功效:1.本专利技术的前电极采用不同层数的透明导电膜，且透过结晶尺寸的不同而改变晶界面，使薄膜表面产生粗糙化结构。通过该结构可使入射光行进路线增加，造成散射现象，且提升薄膜太阳能电池前电极的雾度；2.有别于习知的湿蚀刻方式增加雾度，本专利技术的透明导电膜再现性较佳、制程步骤简单且更可提升雾度与光的利用率； 不同层数的前电极的设置，可使整体光电转换效率提升。为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池的一实施例示意图；图2为本专利技术的一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池的另一实施例示意图；图3为本专利技术的一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池的制备流程图；以及图4为实施例1与未含有两层透明导电层的比较例示意图。主要组件符号说明 100薄膜太阳能电池~ 110基板120前电极 120a第一透明导电层 120b第二透明导电层121至少两个透明导电层 130P型半导体层140本质(i)型半导体层 150N型半导体层160第三透明导电层 170背电极200薄膜太阳能电池的制备流程图具体实施例方式现请参考图1，为本专利技术的一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池100的一实施例不意图。薄膜太阳能电池100主要包括:一基板110、一前电极120、一 P型半导体层130、一本质(i)型半导体层140、一N型半导体层150、一第三透明导电层160以及一背电极170。其中，该P型半导体层130被覆于该前电极的表面，用于产生电洞；该第一本质(i)型半导体层140，被覆于该P型半导体层130的表面，用于提高可见光谱光子的吸收范围；该第一 N型半导体层150，被覆于本质(i)半导体层140的表面，用于产生电子；第三透明导电层160被覆于N型半导体层150的表面；以及背电极170被覆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池，其特征在于，包括：一基板；一前电极，被覆于该基板的表面，用以提升光的利用率，该前电极包括一第一透明导电层；以及一第二透明导电层，被覆于该第一透明导电层的表面；一P型半导体层，被覆于该前电极的表面，用于产生电洞；一本质型半导体层，被覆于该P型半导体层的表面，用于提高可见光谱光子的吸收范围；一N型半导体层，被覆于该本质半导体层的表面，用于产生电子；一第三透明导电层，被覆于该N型半导体层的表面；以及一背电极，被覆于该第三透明导电层的表面，用以取出电能；其中，前电极的平均雾度值为15％至30％间，且第二透明导电层的膜厚范围为6奈米至20奈米间。
【技术特征摘要】
1.一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池，其特征在于，包括: 一基板； 一前电极，被覆于该基板的表面，用以提升光的利用率，该前电极包括一第一透明导电层；以及一第二透明导电层，被覆于该第一透明导电层的表面； 一 P型半导体层，被覆于该前电极的表面，用于产生电洞； 一本质型半导体层，被覆于该P型半导体层的表面，用于提高可见光谱光子的吸收范围； 一 N型半导体层，被覆于该本质半导体层的表面，用于产生电子； 一第三透明导电层，被覆于该N型半导体层的表面；以及 一背电极，被覆于该第三透明导电层的表面，用以取出电能； 其中，前电极的平 均雾度值为15%至30%间，且第二透明导电层的膜厚范围为6奈米至20奈米间。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第二透明导电层为氧化铝锌(AZO)。3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层的结晶尺寸为25奈米至800奈米间。4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第二透明导电层的结晶尺寸为20奈米至500奈米间。5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层、第二透明导电层与第三透明导电层的制备方法选自溅镀法、蒸镀法、化学气相沉积法、化学喷雾法、溶胶-凝胶法、浸溃法、旋转涂布法或脉冲磁控溅镀法之一。6.一种具有高光利用率的薄膜太阳能电池的制造方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李炳寰，张嘉宏，连水养，
申请(专利权)人：亚树科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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