專利名稱：新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明涉及太陽電池、器件物理等領(lǐng)域。具體的的說是涉及高效率新型薄膜太陽電池。屬于新材料技術(shù)以及新能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電帶來的環(huán)境污染問題也在威脅著人類賴以生存的地球，由于利用太陽能有許多優(yōu)點(diǎn)，因此越來越受到世界各國的重視。多晶硅電池的制作工藝不斷向前發(fā)展，電池的結(jié)構(gòu)更趨合理，電池的效率不斷提高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室水平和工業(yè)化大生產(chǎn)的距離不斷縮小。但是多晶硅電池生產(chǎn)工序復(fù)雜、效率偏低、成本高等缺點(diǎn)還是沒有得到很好的解決。同時(shí)，對于銅銦鎵硒薄膜太陽電池在薄膜太陽電池中最具代表性，具備光電轉(zhuǎn)換效率高、成本低和抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但是銅銦鎵硒薄膜太陽電池還存在性能穩(wěn)定不高等問題。本實(shí)用新型發(fā)明結(jié)合多晶硅和銅銦硒薄膜太陽電池特點(diǎn)，取長補(bǔ)短。制備高性能的新型硅/銅銦硒太陽電池太陽電池，提高太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型發(fā)明目的在于克服多晶硅和銅銦硒薄膜太陽電池的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種具有高性能的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。本實(shí)用新型發(fā)明所設(shè)計(jì)的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)主要包括上電池和下電池。其下電池主要包括背電極、P-Si和η-Si。p-Si沉積背電極上，此次在p-Si表面上沉積 n-Si。上電池包括 n+-ZnO 薄膜、P+-CuAB2 (其中 A = Ga、Al，B = Se、S)薄膜、Cu (In，A) B2(其中A = fei、Al，B = Se、S)薄膜、i-ZnO薄膜、ZnOAl薄膜和鎳鋁上電極。其中n.-ZnO 薄膜沉積于 n-Si 表面，P+-CuAB2 (其中 A = feu Al，B = Se、S)和 p_Cu (In，Α)化(其中 A = Ga、Al，B = Se、S)薄膜分別先后沉積于n+-ZnO薄膜表面，i-ZnO薄膜沉積于p-Cu(In，A) B2 (其中A = feuAl，B = Se、S)薄膜表面，ZnOAl薄膜沉積于i-ZnO薄膜。最后在ZnOiAl 薄膜蒸鍍鎳鋁上電極。本實(shí)用新型發(fā)明的原理主要是巧妙的結(jié)合多晶硅、硅薄膜和銅銦硒薄膜太陽電池的原理。利用硅和銅銦硒禁帶寬度的不同，將器件物理技術(shù)、薄膜技術(shù)、太陽電池技術(shù)等將這兩種不同類型的電池巧妙結(jié)合，很好地克服單一薄膜電池的缺點(diǎn)，達(dá)到提高這種新型電池光電轉(zhuǎn)換效率以及降低制備成本的目的。

圖1為金屬鉬導(dǎo)電玻璃的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)圖2為鎳鋁背電極的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
以下是結(jié)合附圖對本專利進(jìn)行進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
如下實(shí)例1 如圖1所示的新型太陽電池主要包括上電池和下電池。下電池主要是由以下方法實(shí)現(xiàn)，基體為鉬導(dǎo)電玻璃，電阻率為0. 1Ω · cm-o. 5 Ω · cm，厚度為400_600nm ；鉬導(dǎo)電玻璃上部結(jié)構(gòu)為沉積的P-Si，厚度為600-800nm，電阻率為0. 5 Ω · cm-3. 0 Ω · cm ；p-Si表面沉積為η-Si，厚度為100-150nm，方塊電阻為40-80 Ω / 口。上電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，從下而上分別按以下方法實(shí)現(xiàn)。上電池底部結(jié)構(gòu)為沉積η+-ΖηΟ薄膜，電阻率為0. 1 Ω · cm-0. 5 Ω · cm,薄膜厚度為150-200nm ；往上部分分別是 p+-CuA& (其中 A = Ga、Al，B = Se、S)和 p_Cu(In，(其中 A = Ga、Al，B = Se、S)薄膜，P+-CuAB2(其中 A = Ga、Al，B = Se、S)薄膜電阻率為 0. 1 Ω · cm-0. 5 Ω · cm，厚度為 50-100nm ；p_Cu (In，A)化(其中 A = Ga,Al,B = Se,S)薄膜電阻率為 0. 1 Ω ·cm-0. 5 Ω .cm， 厚度為400-500nm ；再往上部分結(jié)構(gòu)為i_ZnO薄膜方塊電阻為1 X IO6 Ω / □ -1 X IO8 Ω / □， 薄膜厚度為50-100nm ；最頂部結(jié)構(gòu)為SiO Al薄膜。薄膜厚度為200-300nm，電阻率為 0. 3 Ω · cm-0. 5 Ω .cm。最后在SiO: Al薄膜蒸鍍鎳鋁上電極。實(shí)例2:如圖2所示的新型太陽電池主要包括上電池和下電池，本實(shí)例的原理和結(jié)構(gòu)同實(shí)例1基本相同，主要的區(qū)別在于下電池部分。下電池采用P型多晶硅片，硅片電阻率為 0.5 Ω - cm-3. 0 Ω · cm，厚度為200 μ m。多晶硅片一面蒸鍍鎳鋁作為背電極，另一面通過磷擴(kuò)散，得到η型硅，厚度為100-150nm，方塊電阻為40-80 Ω / 口。上電池部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)例 1相同。
權(quán)利要求1.新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)其特征在于該新型太陽電池分為上電池和下電池， 上電池為銅銦硒電池，下電池為硅電池，上電池沉積于下電池表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征是下電池包括背電極、 P-Si和n-Si，并在n-Si沉積ρ-Si表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征是上電池包括Ii+-ZnO 薄膜、P+-CUA&薄膜、Cu(In，A)4薄膜、i-ZnO薄膜、Ζη0:Α1薄膜和鎳鋁上電極。其中n+-ZnO 薄膜沉積于n-Si表面，P+-CuAB2和p-Cu (In，A)B2薄膜分別先后沉積于n+-ZnO薄膜表面， i-ZnO薄膜沉積于p-Cu (In, A) B2薄膜表面，其中A為fei或Al，B為k或S，SiO: Al薄膜沉積于i-ZnO薄膜，最后在&ι0:Α1薄膜蒸鍍鎳鋁上電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征是下電池采用ρ 型多晶硅片，硅片電阻率為0.5 Ω - cm-3. 0 Ω .cm，厚度為200 μ m，多晶硅片一面蒸鍍鎳鋁作為背電極，另一面通過磷擴(kuò)散得到η型硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型硅/銅銦硒太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征是下電池采用鉬導(dǎo)電玻璃為基體沉積的P-Si，然后在P-Si表面沉積為η-Si，方塊電阻為40-80 Ω / 口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽電池、器件物理等領(lǐng)域。目的是在于解決了多晶硅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，能耗高以及銅銦硒薄膜太陽電池的穩(wěn)定性差等問題。提高太陽電池的光電性能。結(jié)合多晶硅電池和銅銦鎵硒(Cu(In，Ga)Se2簡稱CIGS)薄膜太陽能電池特點(diǎn)，通過多種薄膜工藝制備出多晶硅/銅銦硒新型太陽電池，其光電轉(zhuǎn)換效率高于多晶硅電池和銅銦鎵硒薄膜太陽電池。本實(shí)用新型新型太陽電池具有低成本，高的穩(wěn)定性，長的使用壽命，以及較高光電轉(zhuǎn)換效率，具有比較好的開發(fā)價(jià)值。
文檔編號H01L31/06GK202034374SQ201120029030
公開日2011年11月9日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者李清華, 李 禾, 王應(yīng)民, 王萌, 程澤秀 申請人:南昌航空大學(xué)