专利汇可以提供一种单晶薄膜异质结太阳电池及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种单晶 薄膜 异质结 太阳 电池 及其制备方法,该单晶薄膜异质结太阳电池包括:第一导电类型衬底;在该第一导电类型衬底的迎光面上依序形成的迎光面第二导电类型单晶层和 钝化 介质层,且钝化介质层表面为绒面;在该第一导电类型衬底的 背光 面上依序形成的背光面第一导电类型单晶层和绝缘介质层;在该迎光面第二导电类型单晶层上形成的第一 电极 ;以及在该背光面第一导电类型单晶层上形成的第二电极。利用本发明,避免了非晶 硅 薄膜中载流子迁移率低、少子寿命短的不足,从而提高本征薄层异质结太阳电池效率。,下面是一种单晶薄膜异质结太阳电池及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种单晶薄膜异质结太阳电池,其特征在于,该电池包括:
第一导电类型衬底;
在该第一导电类型衬底的迎光面上依序形成的迎光面第二导电类型单晶层和钝化介质层,且钝化介质层表面为绒面;
在该第一导电类型衬底的背光面上依序形成的背光面第一导电类型单晶层和绝缘介质层;
在该迎光面第二导电类型单晶层上形成的第一电极;以及
在该背光面第一导电类型单晶层上形成的第二电极。
2.根据权利要求1中所述的单晶薄膜异质结太阳电池,其特征在于,其中所述第一导电类型衬底为第一导电类型Si衬底;所述迎光面第二导电类型单晶层为掺入第二导电类型杂质的Al1-xGaxAs、Ga1-xInxP、ZnO、ZnS中的一种或多种所构成的单晶薄膜,其中0≤x<1,其能带带隙宽于第一导电类型Si衬底的能带带隙。
3.根据权利要求1中所述的单晶薄膜异质结太阳电池,其特征在于,其中所述背光面第一导电类型单晶层为重掺第一导电类型杂质的Si、Al1-xGaxAs、Ga1-xInxP、ZnO、ZnS中的一种或多种所构成的单晶薄膜,其中0≤x<1,其能带带隙带隙宽于或等于第一导电类型Si衬底的能带带隙。
4.根据权利要求1中所述的单晶薄膜异质结太阳电池,其特征在于,其中所述迎光面第二导电类型单晶层和所述背光面第一导电类型单晶层的厚度均在200nm以下。
5.根据权利要求1中所述的单晶薄膜异质结太阳电池,其特征在于,其中所述钝化介质层和所述绝缘介质层为SiN或SiO2,其厚度均在500nm以下。
6.一种制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,该方法包括:
在第一导电类型衬底迎光面上依序制备广谱减反结构和外延生长迎光面第二导电类型单晶层;
在第一导电类型衬底背光面上外延生长背光面第一导电类型单晶层;
对所述各层材料进行退火热处理;
在所述迎光面第二导电类型单晶层上制备钝化介质层;
在所述背光面第一导电类型单晶层上制备绝缘介质层;以及
在所述迎光面第二导电类型单晶层上制备第一电极,在背光面第一导电类型单晶层上制备第二电极,形成所述单晶薄膜异质结太阳电池。
7.根据权利要求6所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,所述第一导电类型衬底为Si,所述外延生长迎光面第二导电类型单晶层,是采用外延生长方法制备重掺第二导电类型杂质的单晶薄膜,该单晶薄膜是由Al1-xGaxAs、Ga1-xInxP、ZnO、ZnS中的一种或多种所构成,其中0≤x≤1,其能带带隙宽于第一导电类型Si衬底的能带带隙。
8.根据权利要求6所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,所述外延生长背光面第一导电类型单晶层,是采用外延生长方法制备重掺第一导电类型杂质的单晶薄膜,该单晶薄膜是由Si、Al1-xGaxAs、Ga1-xInxP、ZnO、ZnS中的一种或多种所构成,其中
0≤x≤1,其能带带隙宽于或等于第一导电类型Si衬底的能带带隙。
9.根据权利要求6中所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,其中所述迎光面第二导电类型单晶层和所述背光面第一导电类型单晶层的厚度均在200nm以下。
10.根据权利要求6中所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,其中所述制备钝化介质层和所述制备绝缘介质层,是采用等离子增强沉积方法分别制备的SiN或SiO2薄膜,其厚度都在500nm以下。
11.根据权利要求6所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,其中在所述迎光面第二导电类型单晶层上制备第一电极、在背光面第一导电类型单晶层上制备第二电极,包括:
采用干法刻蚀或湿法腐蚀的方法,在钝化介质层上开口,暴露出迎光面第二导电类型层;在绝缘介质层上开口,暴露出背光面第一导电类型单晶层;
在暴露出的迎光面第二导电类型单晶层表面、背光面第一导电类型单晶层表面,采用电阻热蒸发或电子束蒸发方法沉积铝Al、铬Cr、金Au、钨W、钛Ti、钯Pd、或银Ag金属材料,且进行退火热处理,最终形成欧姆接触电极。
12.根据权利要求5至7中的任一项所述的制备单晶薄膜异质结太阳电池的方法,其特征在于,所述对各层材料进行退火热处理,是在电极制备之前进行,退火温度在300℃至
1000℃之间,时间在1秒至60分钟以内。
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