[发明专利]基于硅线阵列掺磷的芯壳型结构太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了属于硅材料器件、微米材料及太阳能电池应用技术领域的基于硅线阵列掺磷的芯壳型结构太阳能电池及其制备方法。本发明的芯壳型太阳能电池是由边长或者直径在微米量级、高度在微米量级、硅线间距可调控的硅线阵列组成。硅线阵列具有规则的形貌，光滑的表面，均匀的高度，较好的光吸收效率等优点。该硅线阵列由P型硅通过掺磷工艺，制备出外表为掺磷硅层(呈N型)，芯部为呈P型硅层的芯壳型结构，实现了在1×1cm2面积上分布一百万个微米级太阳能电池并联的结构。掺磷工艺中，通过控制鼓入氮气和氧气的体积比，掺磷温度和掺磷时间等来实现掺磷层厚度的控制。本发明的电池转换效率达到9.22％。

主权项

一种基于硅线阵列掺磷的芯壳型结构太阳能电池，它包含有金属上电极层、P型硅层和Al电极层，其特征在于：所述P型硅层上设有硅线阵列，所述硅线阵列中硅线边长或者直径为1～10μm，硅线之间中心间距为2～30μm；所述P型硅层设有硅线阵列的一面为正面，另一面为背面，所述P型硅层正面设有掺磷硅层，从而形成硅线阵列外层为掺磷硅层，芯部为呈P型硅层的芯壳型结构；所述金属上电极层设在掺磷硅层上，在所述P型硅层背面依次设有Al‑Si共晶合金层和所述Al电极层。