[发明专利]TCO/p/i/TCO玻璃结构的透明硅薄膜太阳能电池及其制备

说明书

本发明公开了一种新型结构的透明硅基薄膜太阳能电池结构及其制备方法,属于太阳能电池技术领域。技术方案是：①在TCO玻璃上沉积本征硅薄膜层；②在本征硅薄膜层上沉积p型硅薄膜掺杂层；③在p型硅薄膜掺杂层上沉积TCO薄膜导电层，通过p型硅薄膜掺杂层与TCO玻璃形成内建电场，从而形成一种新型结构的透明薄膜太阳能电池。本发明具备以下优点：1)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有n型掺杂层，节约了电池制备所用的原材料，降低了生产成本；2)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有制备n型掺杂层这一工艺环节，减少了生产时间，提高了生产产能；3)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有n型掺杂层，提高了电池的透光度。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，是一种新型的TCO/p/i/TCO玻璃结构的透明硅薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳能电池作为新能源对解决能源危机及环境污染具有重要的战略意义，而硅基薄膜太阳能电池因其制备工艺简单，耗能低等优势得到了广泛的关注。

当前钢化玻璃装饰建筑物的方式极为普遍，而将太阳能电池板应用在这一领域得到广泛关注，这推动了光伏建筑一体化的发展。透明薄膜太阳能电池由于其半透明性以及具有发电的功能无疑是最佳选择。

当前，透明硅基薄膜太阳能电池均采用pin结构制备，由p层和n层作为电极，构建内建电场，其制备工艺相对复杂，工艺条件要求较高。本发明利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法，在具有TCO的导电玻璃上制备透明硅基薄膜太阳能电池，其结构为TCO/p/i/TCO玻璃，仅仅利用p层和TCO玻璃构建内建电场，得到合乎规格的电池，这一方法无疑简化了电池的结构，在一定程度上降低了电池的生产成本，提高了电池的透明度。

发明内容

本发明提出了一种新型结构的透明硅基薄膜太阳能电池，结构为TCO/p/i/TCO玻璃。不同于pin传统结构的太阳能电池，其去除掉n层，一方面提高了电池的光透过，另一方面节省了材料。

本发明的技术方案如下：

(1)在超白浮法透明玻璃上制备透明导电薄膜TCO，如ITO(所使用的方法为热蒸发、电子束蒸发，或者溅射)，BZO(所使用的方法为低压化学气相沉积)，AZO(所使用的方法为溅射)，或者直接购买商用TCO玻璃，比如FTO玻璃，AZO玻璃等；

(2)在制备或者购买的TCO玻璃上，以SiH4、H2为反应气体，沉积本征硅薄膜层，所使用的方法是PECVD(等离子体增强型化学气相沉积)；

(3)在之后的本征硅薄膜层上，以SiH4、H2为反应气体，以B2H6，或者TMB，或者BF3为掺杂气体，沉积p型硅薄膜掺杂层，所使用的方法是PECVD(等离子体增强型化学气相沉积)；

(4)在之后的p型硅薄膜掺杂层上，沉积透明导电薄膜TCO，如ITO(所使用的方法为热蒸发、电子束蒸发，或者溅射)，BZO(所使用的方法为低压化学气相沉积)，AZO(所使用的方法为溅射)。

本发明的优点和积极效果：

本发明制备的透明硅基薄膜太阳能电池的内建电场是由p型硅薄膜掺杂层和TCO玻璃组建的。使用本发明的透明硅基薄膜太阳能电池具备以下优势：

1)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有n型掺杂层，节约了电池制备所用的原材料，降低了生产成本；2)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有制备n型掺杂层这一工艺环节，减少了生产时间，提高了生产产能；3)本发明的透明硅基薄膜太阳能电池没有n型掺杂层，提高了电池的透光度。

附图说明

图1为新型结构透明硅基薄膜太阳能电池的结构图；

图2为制备新型结构透明硅基薄膜太阳能电池的流程图；

图3为实施例1中新型结构透明硅基薄膜太阳能电池的I-V曲线图。