專利名稱：一種弱光型非晶硅太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種弱光型非晶硅太陽能電池，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
非晶硅太陽能電池的成功研制最早始于1974年，自從非晶硅太陽能研制成功以來，它吸引了許許多多的研究人員和工業(yè)技術(shù)人員的關(guān)注，通過結(jié)構(gòu)的改進在電性能上得到了很大的提高，開發(fā)出了成熟的弱光型非晶硅太陽能電池，并成功地實行了工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)在，弱光型非晶硅太陽能電池應(yīng)用產(chǎn)品已在人們生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如計算器、手表、感應(yīng)器等低功耗的小型電子產(chǎn)品。目前，雖然弱光電池制備技術(shù)比較成熟，已基本滿足一些小型電子產(chǎn)品的需要，但提高其電性能，擴寬其應(yīng)用一直是人們所努力的方向，已經(jīng)由最開始的單純的PIN結(jié)構(gòu):p型窗口層/非晶硅本征層/n型摻雜層(p-a-SiC:H /a-S1:H / n_ a-S1:H)向帶緩沖層的PIN結(jié)結(jié)構(gòu):p型窗口層/緩沖層/非晶硅本征層/n型摻雜層(P-a -SiC: H / SiC緩沖層/a-S1:H / n-a-S1:H)發(fā)展，如中國專利申請?zhí)?201110451224.0《非晶硅太陽能電池的制備方法》就給出了這樣的技術(shù)方案，通過具有帶隙緩變功能的緩沖層，提高了表觀帶隙，有效地減少了 P-1界面載流子在界面處的聚集和俘獲，有利于光生電流的收集，有效地提高了太陽能電池轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性，但是，為了提高表觀帶隙，一般工藝的緩沖層的碳含量會略高于P型窗口層的碳含量，從而使得緩沖層與P型窗口層之間存在著較大的晶格失配，在制備的過程中在它們的界面處會產(chǎn)生大量的缺陷，這些缺陷又會造成光生電流的復(fù)合，特別是弱光型太陽能電池，由于弱光電池的光生電流比較小，這些界面缺陷對弱光發(fā)電性能的影響很大，中國專利申請?zhí)?201110183001.0《薄膜同樣電池及其制造方法》給出了一種在緩沖層和非晶娃本征層之間插入protocrystalline阻擋層，阻止緩沖層的碳進入本征層的阻擋層，解決了界面間的碳元素和硼元素的擴散問題，進一步提高了光生電流的收集，提高了轉(zhuǎn)換效率，但是該方案僅僅解決了緩沖層和本征層界面之間的擴散問題，而沒有解決P型窗口層和緩沖層之間的帶隙問題，使得P型窗口層和緩沖層界面之間的電子復(fù)合問題仍然存在。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型設(shè)計一種新型弱光非晶硅太陽能電池，解決P型窗口層(簡稱P層)與緩沖層之間界面缺陷等技術(shù)問題，調(diào)節(jié)P層與緩沖層之間的帶隙，在界面間獲得更高的表觀帶隙，使得內(nèi)建電場更強，光生載流子增加，減少了界面的復(fù)合，提聞短路電流和開路電壓。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種弱光型非晶硅太陽能電池，在玻璃基板上依次層疊前電極層、P型窗口層、緩沖層、本征層、η型摻雜層、背電極層和背漆保護層，其特征在于所述P型窗口層與緩沖層之間沉積有過渡層，該過渡層為微晶相或者微晶相P型摻雜硅碳合金薄膜。[0006]過渡層厚度為20 40nm。過渡層的碳硅比大于P型窗口層碳硅比的1/2，且等于或者小于P型窗口層的碳硅比。過渡層的碳硅比大于P型窗口層的碳硅比，且小于P型窗口層碳硅比的1.3倍。過渡層的硼摻雜的濃度小于P型窗口層的1/2。非晶硅太陽能電池的背漆保護層上設(shè)有多個正負電極引出孔，每個電極引出孔內(nèi)填充有導(dǎo)電漿料，構(gòu)成多組電極焊點，輸出不同電壓和電流。其中多組電極焊點包括共用負極或共用正極。多組電極焊點也可以由相互獨立的正極和負極構(gòu)成。通過對太陽能電池的前電極層、背電極層圖形以及單元子電池之間串接部位的特殊設(shè)計，使同一電池具有不同電壓、電流輸出端子，從而實現(xiàn)同一電池對用電器件內(nèi)不同電壓、電流要求的負載系統(tǒng)的供電要求。本實用新型產(chǎn)生的積極效果:在太陽能電池的P層與緩沖層之間增設(shè)過渡層，減少了由于P層與緩沖層界面處應(yīng)力不一致所引起的界面缺陷；過渡層的碳硅合金比例可以通過沉積工藝調(diào)節(jié)，可擴寬了表觀帶隙，而且過渡層是一種質(zhì)量更好的接近微晶或者微晶結(jié)構(gòu)的薄膜，從而使得生長在它上面的緩沖層具有更好的薄膜質(zhì)量，減少了 P型窗口層與緩沖層界面處的光生載流子的復(fù)合，提高了弱光電池的開路電壓和短路電流，同時過渡層具有更好的電導(dǎo)率，會減少弱光電池的串聯(lián)電阻，提高其填充因子，從而使得弱光電池的電性能獲得顯著的提高。本實用新型還在背漆保護層上設(shè)置了多組電極焊點，可以在同一電池上輸出和不同電壓和電流，滿足客戶對不同功能功率輸出的要求。

圖1:本實用新型的弱光型非晶硅太陽能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:圖1中太陽能電池背漆保護層9上的電極引出孔的示意圖。圖3:圖1中太陽能電池背漆保護層9上的電極焊點的示意圖。圖中，1、襯底玻璃，2、前電極層，3、P型窗口層，4、過渡層，5、緩沖層，6、本征層，7、n型摻雜層，8、背電極層，9、背漆保護層，5-1、正電極引出孔，5-2、負電極引出孔，6-1、正電極焊點，6-2、負電極焊點。
具體實施方式
實施例一:見圖1，本實施例的襯底玻璃I為1.2mm的超白玻璃，前電極層2為氧化銦錫(ΙΤ0), P型窗口層3為硼摻雜,過渡層4為摻硼微晶碳娃合金,緩沖層5為碳娃合金,本征層6為非晶硅，η型摻雜層7為磷摻雜，背電極層8為碳漿或鋁，弱光型非晶硅太陽能電池的制造順序為先在襯底玻璃I上沉積前電極層2，然后再依次沉積P型窗口層3、過渡層4、緩沖層5、本征層6和η型摻雜層，最后鍍上背電極層8和背漆保護層。過渡層厚度為20，過渡層的碳硅比為P型窗口層碳硅比的2/3。背漆保護層采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，在已制作好背電極層的襯底上絲印上絕緣、阻焊、耐濕、耐酸堿的樹脂保護層，形成背漆保護層，絲印時保留每組子電池的電極引出孔5-1、5-2不被背漆覆蓋，見圖2，推入固化烘箱烘烤固化。在已絲印好字符的襯底上電極引出孔5-1、5_2的相應(yīng)位置，絲印上銅漿正電極焊點6-1和負電極焊點6-2，太陽能電池的多個子電池共用一個正極，見圖3，并推入烘箱烘干固化。實施例二:本實施例設(shè)計的弱光型非晶硅太陽能電池，結(jié)構(gòu)依次為襯底玻璃、前電極層、P型窗口層、緩沖層、本征層、η型摻雜層，背電極層，P型窗口層與緩沖層之間沉積有過渡層。過渡層厚度為30nm，過渡層的碳硅比等于P型窗口層的碳硅比。實施例三:本實施例設(shè)計的弱光型非晶硅太陽能電池，結(jié)構(gòu)依次為襯底玻璃、前電極層、P型窗口層、緩沖層、本征層、η型摻雜層，背電極層，P型窗口層與緩沖層之間沉積有過渡層。過渡層厚度為40nm，過渡層的碳硅比等于P型窗口層碳硅比的1.3倍。
權(quán)利要求1.一種弱光型非晶硅太陽能電池，在玻璃基板上依次層疊前電極層、P型窗口層、緩沖層、本征層、η型摻雜層、背電極層和背漆保護層，其特征在于所述P型窗口層與緩沖層之間沉積有過渡層，該過渡層為微晶相或者微晶相P型摻雜硅碳合金薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述過渡層厚度為20 40nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述的過渡層的碳硅比大于P型窗口層碳硅比的1/2，且等于或者小于P型窗口層的碳硅比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述過渡層的碳硅比大于P型窗口層的碳娃比，且小于P型窗口層碳娃比的1.3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述過渡層的硼摻雜的濃度小于P型窗口層的1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述背漆保護層上設(shè)有多個正負電極引出孔，每個電極引出孔內(nèi)填充有導(dǎo)電漿料，構(gòu)成多組電極焊點，輸出不同電壓和電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述多組電極焊點包括共用負極或共用正極。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的弱光型非晶硅太陽能電池，其特征在于所述多組電極焊點是由相互獨立的正極和負極構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種弱光型非晶硅太陽能電池，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。解決p型窗口層(簡稱P層)與緩沖層之間界面缺陷等技術(shù)問題，弱光型非晶硅太陽能電池，在玻璃基板上依次層疊前電極層、P型窗口層、緩沖層、本征層、n型摻雜層、背電極層和背漆保護層，其特征在于所述p型窗口層與緩沖層之間沉積有過渡層，該過渡層為微晶相或者微晶相ｐ型摻雜硅碳合金薄膜。本實用新型能夠調(diào)節(jié)P層與緩沖層之間的帶隙，在界面間獲得更高的表觀帶隙，使得內(nèi)建電場更強，光生載流子增加，減少了界面的復(fù)合，提高短路電流和開路電壓。
文檔編號H01L31/0376GK202930420SQ20122061162
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者王廣文, 李毅 申請人:深圳市創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司