[发明专利]薄膜太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池，特别涉及一种薄膜太阳能电池及其制作方法。

背景技术

目前常规薄膜电池的结构如图1所示。第一层，为普通玻璃1，是电池载体。第二层为绒面的透明导电薄膜2(TCO)。TCO制备成绒面起到减少反射光的作用。第三层为p型掺杂层3，即窗口层。第四层是i层4，即太阳能电池的本征层，光生载流子主要在这一层产生。第五层为n型掺杂层5，起到连接i和背电极的作用。最后是背电极6和Al/Ag电极7。

可见，常规薄膜电池的p型掺杂层与本征吸收层平行，并位于本征吸收层的上方，入射光先经过掺杂层再进入吸收层。由于p-i-n结构中i区是光敏区，此区中光生电子、空穴是光伏电力的源泉，而p、n两层掺杂是作为“死层”而存在的，主要起提供电场的作用，而它们区域内的载流子对光电流几乎不起作用，所以应尽量减少掺杂层对光的吸收，减少光损耗。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种能减少掺杂层对光的吸收，减少光损耗的薄膜太阳能电池及其制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种薄膜太阳能电池，包括减反射膜基底，基底上沉积有绝缘层，在绝缘层上生长有多个横向p-i-n结，各p-i-n结分别由具有垂直结构的n型掺杂层、本征层和p型掺杂层顺序设置组成，各本征层上分别具有背反射镜，各n型掺杂层和各p型掺杂层上分别具有金属电极。

所述的多个横向p-i-n结串联。

所述的减反射膜基底为沉积有绒面透明导电薄膜的导电玻璃。

所述的背反射镜由ZnO+A1、ZnO+Ag+Al、TCO+Al、TCO+Ag+Al、Ag+Al或Al制作形成。

所述的金属电极为铝或银。

上述薄膜太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：

A、清洗减反射膜基底：用化学溶液将减反射膜基底表面清洗干净；

B、沉积绝缘层：在减反射膜基底上沉积一层绝缘薄膜；

C、垂直结构处理：把基底纵向分隔成多个p-i-n结区域，并将每个p-i-n结区域分隔成p区、i区和n区；

D、制作横向p-i-n结：在各p-i-n结区域的p区、i区和n区分别沉积p型掺杂薄膜、本征层薄膜和n型掺杂薄膜，制作成串联的多个横向p-i-n结；

E、制作背反射镜：在各本征层薄膜上分别制作背反射镜；

F、制作电极：在各p型掺杂薄膜上和各n型掺杂薄膜上分别制作电极。

所述的沉积绝缘层采用气相沉积、溅射或蒸发的方法。

所述的垂直结构处理采用激光刻槽或掩膜的方法。

所述的制作横向p-i-n结采用等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、热丝化学气相沉积、低压化学气相沉积或蒸发方法。

所述的制作背反射镜和制作电极采用气相沉积、溅射、蒸发、丝网印刷、喷墨印刷或电镀的方法。

本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：

1、掺杂层垂直于基底表面，光线不经过掺杂层直接入射到本征吸收层，可以有效减少入射光损失；

2、背反射镜可以增加n型掺杂层与背电极的折射率匹配，进而达到增加光线在电池内部的反射、减少透射的作用；

3、背面金属电极可以只引两边电极出来，实行子电池串联。输出电压高，可用于特殊场合。

附图说明

图1为现有技术常规薄膜太阳能电池的结构示意图。

图2为本发明薄膜太阳能电池的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

参见图2，本发明的一种薄膜太阳能电池，包括减反射膜基底(由玻璃基底1和减反射膜2构成)，基底上沉积有绝缘层10，在绝缘层10上生长有多个横向p-i-n结，多个横向p-i-n结串联。各p-i-n结分别由具有垂直结构的n型掺杂层5、本征层4和p型掺杂层3顺序设置组成，各本征层4上分别具有背反射镜11，各n型掺杂层5上分别具有金属电极9，各p型掺杂层8上分别具有金属电极8。

本发明中的减反射膜基底为沉积有绒面透明导电薄膜的导电玻璃。

本发明中的背反射镜由ZnO+Al、ZnO+Ag+Al、TCO+Al、TCO+Ag+Al、Ag+Al或Al制作形成。

本发明中的金属电极为铝或银。

上述薄膜太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：