[发明专利]一种硫化锑/硅叠层太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：

包括晶硅底电池、硫化锑薄膜顶电池以及中间复合连接结构层；

所述中间复合连接结构层由下至上包括二氧化硅钝化层和高功函数过渡金属氧化物层；

所述二氧化硅钝化层中包含金属纳米颗粒阵列。

2.根据权利要求1所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的晶硅底电池为以p型硅为基体、以n型硅为发射极的单晶硅或者多晶硅太阳电池。

3.根据权利要求2所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的晶硅底电池背表面包括背电场和背电极。

4.根据权利要求1所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的金属纳米颗粒阵列由Ag、Au或Pd纳米颗粒构成。

5.根据权利要求1所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的中间复合连接结构层还包括透明导电氧化物TCO层，所述透明导电氧化物TCO层设置在二氧化硅钝化层和高功函数过渡金属氧化物层之间；所述的透明导电氧化物TCO层由ITO、ZAO或FTO构成。

6.根据权利要求5所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的高功函数过渡金属氧化物层由MoO_x、V₂O_x或WO_x构成。

7.根据权利要求1所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：所述的硫化锑薄膜顶电池由下至上依次为硫化锑吸收层、缓冲层、窗口层和金属顶电极。

8.根据权利要求7所述的硫化锑/硅叠层太阳电池，其特征在于：

所述的缓冲层由硫化镉、硫化锌、硫化铟、氧化锌锡或氧化锡镁构成；

所述的窗口层为本征ZnO层或TCO层；

所述的金属顶电极由Al、Au、Ag或Ni/Al构成。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的硫化锑/硅叠层太阳电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在晶硅太阳电池上表面通过真空法或非真空法制备金属层，经过热退火处理，形成金属纳米颗粒阵列；

2)在所述金属纳米颗粒阵列表面通过磁控溅射法沉积透明导电氧化物TCO层，经过退火处理，在晶硅太阳电池表面与透明导电氧化物TCO层之间通过界面反应形成二氧化硅钝化层；

或者，将形成了金属纳米颗粒阵列的晶硅太阳电池表面直接进行退火处理，在所述晶硅太阳电池表面形成二氧化硅钝化层；

3)在所述二氧化硅钝化层或透明导电氧化物TCO层表面通过真空法或非真空法制备高功函数过渡金属氧化物层；

4)在所述高功函数过渡金属氧化物层表面制备由硫化锑吸收层、缓冲层、窗口层及金属顶电极构成的硫化锑薄膜太阳电池。

10.根据权利要求9所述的硫化锑/硅叠层太阳电池的制备方法，其特征在于：

步骤1)中的金属层厚度为1nm～200nm；

步骤1)中的退火处理温度为100℃～1000℃，退火处理时间为1min～200min；

步骤2)中的退火处理温度为200℃～600℃，退火处理时间为1min～200min；

步骤2)中的透明导电氧化物TCO层厚度为10nm～1μm；

步骤3)中的高功函数过渡金属氧化物层厚度为10nm～1μm。