[发明专利]一种高效薄膜光伏电池

摘要

本发明公开了一种高效薄膜光伏电池，属于光伏电池技术领域。该高效薄膜光伏电池将环境友好、低成本、富资源的硅化镁（Mg2Si）材料作为吸光层（i）引入传统pn型硅基光伏电池中，形成能带结构为宽(p)/窄(i)/宽(n)型的光伏电池，大大提高光吸收效率和光电转换性能。Mg2Si是一种具有面心立方结构的半导体，其主要原材料是硅和金属镁，它们都是地球上储量最高的元素之一，无毒、无污染，因此是低成本、富资源的环境友好材料。硅化镁和硅一样具有间接跃迁的带隙特征的半导体，但是它的禁带宽度小于硅（0.7eV)，光吸收系数是硅的三个数量级以上，因此材料厚度可以降低到微米级以下。

主权项

一种高效薄膜光伏电池，包括由p层、i层和n层构成的p‑i‑n结层，其特征在于：所述的i层为硅化镁光吸收层，i层的厚度为1000~3000nm，载流子浓度为1014~1017cm‑3；所述的n层、p层分别为重掺杂晶态硅或非晶态硅光吸收层，n层、p层的厚度分别为0.05~0.5微米，载流子浓度为1018~1019cm‑3。