[发明专利]背接触界面可调控的硒硫化锑薄膜太阳能电池及制备方法有效

申请号：	202210078428.2	申请日：	2022-01-24
公开（公告）号：	CN114520271B	公开（公告）日：	2023-06-23
发明（设计）人：	陶加华;王丽君;胡小波;江锦春;陈少强;杨平雄;褚君浩	申请（专利权）人：	华东师范大学
主分类号：	H01L31/075	分类号：	H01L31/075;H01L31/0445;H01L31/0336;H01L31/18
代理公司：	上海蓝迪专利商标事务所(普通合伙) 31215	代理人：	徐筱梅;张翔
地址：	200241 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：	本发明公开了一种背接触界面可调控的硒硫化锑薄膜太阳能电池及制备方法，其特点是该制备方法是在玻璃/ITO/CdS/Sb2(S,Se)3/Au顶衬结构上，采用旋凃成膜的NiOx空穴传输层在Sb2(S,Se)3薄膜构建背电场，即在硒硫化锑吸收层表面旋涂一层铜掺杂NiOx纳米颗粒作为空穴传输材料。本发明与现有技术相比具有调控和优化背电极界面能级排列，降低界面复合损失等优点，通过铜掺杂NiOx空穴传输层策略，有效解决Sb2(S,Se)3半导体材料高功函数导致背接触势垒问题，提高了器件光伏性能，为高效且低成本的硒硫化锑薄膜太阳能电池制备提供了一种技术方案。
搜索关键词：	接触界面调控硫化锑薄膜太阳能电池制备方法
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摘要：本发明公开了一种背接触界面可调控的硒硫化锑薄膜太阳能电池及制备方法，其特点是该制备方法是在玻璃/ITO/CdS/Sb2(S,Se)3/Au顶衬结构上，采用旋凃成膜的NiOx空穴传输层在Sb2(S,Se)3薄膜构建背电场，即在硒硫化锑吸收层表面旋涂一层铜掺杂NiOx纳米颗粒作为空穴传输材料。本发明与现有技术相比具有调控和优化背电极界面能级排列，降低界面复合损失等优点，通过铜掺杂NiOx空穴传输层策略，有效解决Sb2(S,Se)3半导体材料高功函数导致背接触势垒问题，提高了器件光伏性能，为高效且低成本的硒硫化锑薄膜太阳能电池制备提供了一种技术方案。

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摘要：本发明提供一种光伏器件，涉及太阳能光伏技术领域。光伏器件包括：光吸收体、空穴选择性接触层、电子选择性接触层；光吸收体包含具有中间带的半导体材料；空穴选择性接触层、电子选择性接触层对应的区域分别为第一区域、第二区域；光吸收体的表层至少在第一区域和/或第二区域处形成过渡区，过渡区不具有中间带。过渡区不具有中间带，规避具有中间带的光吸收体在与选择性接触材料接触的位置，中间带电子发生非局域跃迁，提升光伏器件的输出功率。具有中间带的半导体材料起到辅助电子激发的作用，电子可以吸收低能量光子进入中间带，再吸收中等能量光子由中间带激发进入导带，因此，光吸收体具有较高光能利用率，可以实现较高的光电转换效率。

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摘要：本发明涉及异质结太阳能电池技术领域，具体公开了一种异质结太阳能电池和制备异质结太阳能电池的方法，其中，异质结太阳能电池包括N型晶体硅片；N型晶体硅片的受光面依次叠设氧化硅层、本征非晶硅层、磷掺杂非晶硅层、TCO导电薄膜层、副栅线、隔离薄膜层及主栅线；背光面依次叠设氧化硅层、本征非晶硅层、硼掺杂非晶硅层、TCO导电薄膜层、副栅线、隔离薄膜层及主栅线；隔离薄膜层完全覆盖所述副栅线，所述隔离薄膜层包括第一隔离薄膜子层、第二隔离薄膜子层及第三隔离薄膜子层；该方法控制生产成本前提下提高电池的转化效率，同时解决副栅线使用银包铜浆料氧化失效问题。

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摘要：本发明提供一种碳化硅电池，涉及太阳能光伏技术领域。碳化硅电池包括：电子选择性接触层、空穴选择性接触层、碳化硅吸收层；电子选择性接触层碳化硅吸收层之间具有第一界面层；和/或，空穴选择性接触层、碳化硅吸收层之间具有第二界面层；第一界面层、第二界面层的材料均选自碱金属、碱土金属、碱金属的卤化物、碱土金属的卤化物中的至少一种。第一界面层和/或第二界面层，钝化金属与碳化硅材料接触区域的缺陷，降低接触界面势垒，降低串联电阻，提升碳化硅电池的光电转换效率。

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摘要：本实用新型公开了一种叠层太阳电池，所述叠层太阳电池包括隧穿层、设置于所述隧穿层上表面的钙钛矿电池和设置于所述隧穿层下表面的晶硅电池，所述钙钛矿电池上设有透光孔，所述透光孔为超快激光法加工制备的盲孔，所述透光孔沿所述钙钛矿电池厚度方向由所述钙钛矿电池的上表面延伸至所述钙钛矿电池的空穴传输层。本实用新型实施例的叠层太阳电池，采用超快激光法在钙钛矿电池上开设透光孔，实现了全光谱的透过，从而补偿底电池的电流来保证顶电池和底电池的电流匹配。

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申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本发明公开了一种太阳能电池外延片及其制备方法，外延片包括从下至上依次设置的衬底、GaN成核层、GaN本征层、N型GaN层、InGaN/GaN超晶格层、U型GaN层、InGaN/GaN量子阱层、P型GaN层。本发明采用了衬底、超晶格层和高In组分的InGaN/GaN量子阱层结构，降低了位错密度，提高了光吸收率，获得结晶质量较高的外延片。与具有传统外延片的太阳能电池相比，采用高In组分的外延片制得的太阳能电池载流子收集增多，表面复合减少，在一定程度上提高了InGaN/GaN太阳能电池的光电转换效率。

太阳能电池-202122994198.8
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申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本实用新型公开了一种太阳能电池，太阳能电池包括：衬底、第一本征非晶半导体层、n型非晶半导体层、第一透明导电膜层、第一电极、第二本征非晶半导体层、p型非晶半导体层、第二透明导电膜层、第二电极，衬底为n型晶体半导体衬底，衬底、第一本征非晶半导体层、n型非晶半导体层、第一透明导电膜层之间依次叠加，衬底、第二本征非晶半导体层、p型非晶半导体层、第二透明导电膜层之间依次叠加，第二透明导电膜层为至少两层，邻近p型非晶半导体层的第一层第二透明导电膜层为功函数≥4.2eV的高功函数导电膜层，第二电极设置于远离p型非晶半导体层的第二透明导电膜层。如此设置可以实现良好的功函匹配，有助于载流子的隧穿。

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摘要：本发明公开了一种宽度渐变的硅基探测器，包括：SOI衬底，包括:底部硅材料层，二氧化硅填埋层，顶层硅，顶层硅上形成波导层；n型轻掺杂区，形成在波导层上；n型重掺杂区，形成在n型轻掺杂区的两侧；光吸收层，形成在n型轻掺杂区上，光吸收层的部分上表面形成有光吸收层p型重掺杂区；二氧化硅窗口层，形成在顶层硅和波导层上，与波导层对应的二氧化硅窗口层上开设有外延窗口；与n型重掺杂区对应的二氧化硅窗口层和绝缘介质层上开设有第一电极窗口；与光吸收层p型重掺杂区对应的绝缘介质层上开设有第二电极窗口；n电极，形成在第一电极窗口上；p电极，形成在第二电极窗口上；光吸收层在靠近光入射端的宽度大于在远离光入射端的宽度。

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一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法-202010513271.2
发明人：王继磊;鲍少娟;贾慧君;白焱辉;杨骥;冯乐;黄金;张娟;高勇 -专利权人：晋能光伏技术有限责任公司
申请日： 2020-06-08 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本发明公开了一种硅基异质结太阳能电池，包括：晶硅衬底；晶硅衬底的上表面依次设置有第一本征非晶硅层、第一掺杂层、第一TCO层和第一金属电极；晶硅衬底的下表面依次设置有第二本征非晶硅层、第二掺杂层、第二TCO层和第二金属电极；制备方法：(1)得到晶硅衬底；(2)离子体化学气相沉积第一本征非晶硅层、第二本征非晶硅层、第一掺杂层和第二掺杂层；(4)沉积第一TCO层和第二TCO层，同时进行等离子体处理；(5)通过丝网印刷形成第一金属电极和第二金属电极，即得。本发明方法快速、实用、易于实现，可优化TCO和掺杂非晶硅的功能性界面接触，显著提高异质结太阳能电池的转换效率。

全无机钙钛矿器件-202020235959.4
发明人：袁晨辰;牛欢欢;朱桂;赵英杰;范利生;田清勇;范斌 -专利权人：昆山协鑫光电材料有限公司
申请日： 2020-03-02 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本实用新型公开了一种全无机钙钛矿器件。所述全无机钙钛矿器件包括导电基底、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层以及金属电极，所述钙钛矿层设置于所述电子传输层与空穴传输层之间，且所述钙钛矿层与所述电子传输层之间设置有In2O3缓冲层。本实用新型实施例提供的一种全无机钙钛矿电池结构，利用In2O3对钙钛矿层和电子传输层的界面进行钝化，进而提高了器件效率，有效取代有机传输层，降低了生产成本，且沉积工艺成熟，可以快速移植大面积生产。

一种晶硅/非晶硅异质结电池-201922106506.1
发明人：黄金;李高非;王继磊;杨骥;张娟;白焱辉;贾慧君;刘学飞;李文敏 -专利权人：晋能光伏技术有限责任公司
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本实用新型公开了一种晶硅/非晶硅异质结电池，包括：基底，所述基底为晶体硅片；在所述基底正面依次生长的i型本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜及多层TCO薄膜；在所述基底背面依次生长的i型本征非晶硅薄膜、N型非晶硅薄膜及多层TCO薄膜；及在TCO薄膜上设置的金属电极。本实用新型中电池通过制成多层TCO薄膜，进一步大幅度加强整体的钝化作用效果，使少子寿命这一关键参数得到大幅度提升，可以达到提高开路电压、短路电流和填充因子的目的，使HJT电池的效率大幅度提升。

一种晶硅/非晶硅异质结电池及其制备方法-201911206307.6
发明人：黄金;李高非;王继磊;杨骥;张娟;白焱辉;贾慧君;刘学飞;李文敏 -专利权人：晋能光伏技术有限责任公司
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-04-03 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本发明公开了一种晶硅/非晶硅异质结电池，包括：基底，所述基底为晶体硅片；在所述基底正面依次生长的i型本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜及多层TCO薄膜；在所述基底背面依次生长的i型本征非晶硅薄膜、N型非晶硅薄膜及多层TCO薄膜；及在TCO薄膜上设置的金属电极。本发明中电池通过制成多层TCO薄膜，进一步大幅度加强整体的钝化作用效果，使少子寿命这一关键参数得到大幅度提升，可以达到提高开路电压、短路电流和填充因子的目的，使HJT电池的效率大幅度提升。

一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池-201710616077.5
发明人：刘辉;刘聪贤;朱眉清 -专利权人：南通鸿图健康科技有限公司
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本发明提供了一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池。所述PIN异质结太阳能电池由下至上依次包括背电极、N型硅基底、N型硅纳米线阵列、本征非晶锗层、P型黑磷烯层、透明导电层和上电极，其中N型硅纳米线阵列、本征非晶锗层和P型黑磷烯层形成的PIN异质结为径向异质结。本发明的电池结构简单，硅纳米线阵列的设置提高了该太阳能电池对太阳光的吸收效率，黑磷烯作为新型二维半导体材料，与N型硅纳米线阵列以及本征非晶锗层形成PIN异质结，可以有效的进行光电转换，且径向结构的设置，便于电子空穴对的分离与传输，进一步提高了该太阳能电池的光电转换效率。

光电转换元件-201910231029.3
发明人：肥后辉明;森健史;东川诚 -专利权人：夏普株式会社
申请日： 2019-03-26 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： H01L31/075
摘要：本发明的光电转换元件具备半导体基板、n型非晶质半导体层、p型非晶质半导体层、及电极。半导体基板由n型单晶硅构成。p型非晶质半导体层配置于半导体基板的一侧的面。n型非晶质半导体层在半导体基板的一侧的面上配置于与p型非晶质半导体层的配置区域不同的区域。电极配置于n型非晶质半导体层上。电极配置于p型非晶质半导体层上。在半导体基板的面内方向上位于相邻的n型非晶质半导体层之间的p型非晶质半导体层沿从n型非晶质半导体层朝向相邻的n型非晶质半导体层的第一方向具有：配置有电极的第一以及第二电极配置区域、及在其间未配置有电极的非电极配置区域。

局部选区掺杂的碳纳米管分子内p-i-n结光伏器件及制备方法-201610060912.7
发明人：陈长鑫 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2016-01-28 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： H01L31/075
摘要：一种基于局部选区掺杂的碳纳米管分子内p‑i‑n结光伏器件及制备方法，利用六氯锑酸三乙基氧鎓(OA)和聚乙烯亚胺(PEI)分别对单根碳纳米管的两端进行掺杂，碳纳米管的中间部分保留其原始状态。由于六氯锑酸三乙基氧鎓掺杂后的碳纳米管具有p型半导体导电特性，聚乙烯亚胺掺杂后的碳纳米管呈现n型半导体导电特性，从而成功构建了具有强内建电场的碳纳米管分子内的p‑i‑n结构。通过选用具有不同半径的碳纳米管，由这种分子内p‑i‑n结制备的光伏器件，即可以用于不同的单频光，也可以用于白光测试。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的

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[发明专利]背接触界面可调控的硒硫化锑薄膜太阳能电池及制备方法有效

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