[实用新型]陶瓷基片结晶硅薄膜太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种陶瓷基片硅薄膜太阳能电池，特别涉及一种陶瓷基片结晶硅薄膜太阳能电池。

背景技术

太阳能作为无污染的能源，能量巨大，而且是一种无污染的清洁能源，发展前景十分广泛，太阳能电池则是将光能转化为电能不可缺少的重要装置。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，以光电效应工作的薄膜式太阳能电池是目前太阳能电池发展的主流。目前的太阳能电池的传统的结构一般包括n型硅薄膜层、p型硅薄膜层，其工作原理是当p型和n型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的p型一侧带负电，n型一侧带正电。这是由于p型半导体多空穴，n型半导体多自由电子，出现了浓度差。n区的电子会扩散到p区，p区的空穴会扩散到n区，一旦扩散就形成了一个由N指向p的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是p-n结。当晶片受光后，p-n结中，n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往N型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流。然后在p-n结中形成电势差，这就形成了电源。目前，公知的薄膜太阳能电池主要是硅薄膜太阳能电池，它分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池三种，作为硅太阳能电池基片的材料主要是玻璃或不锈钢等。玻璃基片上沉积制备硅薄膜难度大，耐高加工温度能力相对较差，因此人们偿试式着使用陶瓷基片，目前，陶瓷基片在多晶硅薄膜太阳能电池中已有研制，在已公开的中国专利申请(公告号CN1547259A，公开日2004年11月17日，申请专利名称“陶瓷衬底多晶硅薄膜太阳能电池”)中，公开了一种用陶瓷做基片的多晶硅薄膜太阳能电池，它是在陶瓷衬底上沉积隔离层，在隔离层上形成p型多晶硅薄膜和n型多晶硅薄膜，扩散制备p-n结，这种太阳能电池材料易得，工艺也较成熟。但存在着以下缺陷：(1)光电转化效率需要进一步提高。由于硅薄膜太阳能电池的光电转化效率离理论最佳值还有很大的距离，还有进一步提高的空间，因此光电转化效率需要进一步提高；(2)易产生污染和设备的腐蚀。硅薄膜的制备过程中使用了SiH₂Cl₂为主要原料，制备过程中会产生出HCl，HCl对环境易造成污染，且这种酸性液会腐蚀加工设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种陶瓷做基片、光电转化效率较高的陶瓷基片结晶硅薄膜太阳能电池。

实现上述目的的技术方案是：一种陶瓷基片结晶硅薄膜太阳能电池，包括基片、导电膜及匹配层、匹配层和透明导电膜层，下电极引线从导电膜及匹配层引出，上电极引线从匹配层和透明导电膜层引出，基片上面是导电膜及匹配层，导电膜及匹配层上面是匹配层和透明导电膜层，在导电膜及匹配层与匹配层和透明导电膜层之间还依次包括有n型结晶硅薄膜层、i型结晶硅薄膜层、p型结晶硅薄膜层，所述的基片为陶瓷基片。

进一步，所述的基片材料为高铝瓷。

进一步，所述的基片厚度为0.5mm～1.0mm。

本实用新型制作时在陶瓷基片上沉积非晶硅薄膜，非晶硅薄膜进行晶化处理形成n型结晶硅薄膜层、i型结晶硅薄膜层、p型结晶硅薄膜层。

采用本实用新型所述的陶瓷基片结晶硅薄膜太阳能电池，具有以下优点：(1)生产成本较低。本实用新型是要陶瓷基片上沉积非晶硅，非晶硅薄膜进行晶化处理形成结晶硅薄膜，关键材料制备与器件制备可同时完成，工艺技术相对简单，因此成本相对较低，这样便于大面积连续化工业化生产，便于硅薄膜太阳能电池的普及与应用；(2)光电转化效率高。与目前的传统结构不同，在n型结晶硅薄膜层和p型结晶硅薄膜层中间设置有i型结晶硅薄膜层，i型结晶硅薄膜层是光伏效应的活性层，即本质层，也叫过渡层，它可以阻止或减少由光产生的电子复合。光由p型结晶硅薄膜层侧入射，这样容易收集入射光生成的电子-空穴对之中扩散距离短的空穴，可提高光的综合收集效率，使光电转化效率大大提高；(3)重量轻，耐高温性能好，选择范围广。陶瓷基片与玻璃基片相比重量轻，且陶瓷耐受高温的能力比玻璃好，陶瓷基片既可选用高铝瓷，也可选用其它电子工业所用的质地改密的陶瓷，选择范围广；(4)生产过程无污染、无腐蚀。由于制备的原料中一般使用的是SiH₄，不会产生出污染和腐蚀设备的酸液。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一