[发明专利]ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种制备如下ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池的方法，包括如下步骤：

所述ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池，由衬底层、位于所述衬底层之上的SiC层和 位于所述SiC层之上的ZnO层组成；

所述构成衬底层的材料为Si片；

所述衬底层的厚度为3-4毫米，所述SiC层的厚度为500-3000纳米，所述ZnO 层的厚度为300-2000纳米；

1)在衬底层上外延生长SiC层；

2)在所述SiC层上外延生长ZnO层，得到所述ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池；

步骤1)中，所述外延生长SiC层的方法为化学气相沉积方法；

所述化学气相沉积或金属有机化学气相沉积方法中，选用氢气作为载气，选用硅 烷和丙烷作为反应源，选用铝源作为掺杂剂；

所述铝源为三甲基铝；所述硅烷的流量为60-100毫升/分钟，所述丙烷的流量为 1-3毫升/分钟；所述三甲基铝的流量为2-5毫升/分钟；沉积的温度为1100-1350℃； 沉积的时间为40-90分钟；所述载气的流量为1.5-3升/分钟；沉积的压力为500-5000Pa；

步骤2)中，所述外延生长ZnO层的方法为化学气相沉积方法或反应溅射方法；

所述化学气相沉积方法和金属有机化学气相沉积方法中，选用氮气作为载气，选 用水蒸气、一氧化碳、二氧化碳和二氧化氮中的至少一种作为氧源，选用二乙基锌作 为另一反应源，选用铝源作为掺杂剂；

所述反应溅射方法中，选用含铝的锌靶或者同时用铝靶和锌靶作为靶材，选用氧 气作为反应气体，选用氩气作为溅射气体；

所述化学气相沉积方法和金属有机化学气相沉积方法中，所述载气的流量为1-3 升/分钟；沉积的温度为300-700℃，沉积的时间为40-80分钟；所述氧源和所述二乙 基锌的摩尔比为1∶1-1∶4；

所述反应溅射方法中，所述含铝的锌靶中，铝和锌的重量比为0.1％；所述铝靶和 锌靶中，铝和锌的重量比为0.1％；所述氧气和氩气的压力比为1∶2-1∶6，溅射的 压力为300-1000Pa，溅射的温度为200-450℃，溅射的功率为20-200W，溅射的时间 为0.5-2小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述硅烷的流量 为80毫升/分钟，所述丙烷的流量为2毫升/分钟；所述三甲基铝的流量为3毫升/分 钟；沉积的温度为1300℃；沉积的时间为60分钟；所述载气的流量为2升/分钟；沉 积的压力为1500Pa；

所述步骤2)中，所述化学气相沉积方法和金属有机化学气相沉积方法中，所述 载气的流量为2升/分钟；沉积的温度为500℃，沉积的时间为60分钟；所述氧源和 所述二乙基锌的摩尔比为1∶2；

所述反应溅射方法中，所述氧气和氩气的压力比为1∶4，溅射的压力为500Pa， 溅射的温度为350℃，溅射的功率为100W，溅射的时间为1小时。