專利名稱：一種薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池，特別涉及一種薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池。
背景技術(shù)：
硅太陽能電池的研究和利用是實現(xiàn)可再生能源的主要途徑之一，晶硅電池占光伏市場總份 額的90%以上，其中絕大多數(shù)電池所基于的pn結(jié)都是通過高溫擴散制備的，消耗能量大，工藝 復(fù)雜。
日本Sanyo公司開發(fā)了一種HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer)異質(zhì)結(jié)電池。如 美國專利5213628中所述，利用摻雜非晶硅薄膜在晶硅上制作pn結(jié)，并在其間插入一層本征非 晶硅層來鈍化異質(zhì)結(jié)界面。由于非晶硅淀積工藝可以在20(TC以下完成，相比于傳統(tǒng)電池，這種 異質(zhì)結(jié)電池兼有單品硅電池穩(wěn)定與薄膜硅電池廉價的優(yōu)點采用無高溫擴散的低溫制備過程， 能耗?。徊牧铣杀镜?；制備工藝相對簡單；特別是非晶硅所具有的對晶硅表面優(yōu)越的鈍化能力 大大改善了電池效率。
Sanyo的研究成果引起國際范圍的廣泛關(guān)注，具有以薄膜硅，包括非晶薄膜硅(a-Si:H)、 納米晶薄膜硅(nc-Si:H)、微晶薄膜硅(ix c-Si:H)等為發(fā)射極，單晶硅為吸收層結(jié)構(gòu)的薄膜硅/晶體 硅太陽電池，特別是n型薄膜硅/p型晶體硅異質(zhì)結(jié)電池成為了太陽能領(lǐng)域的研究熱點，因為這 種p型晶體硅襯底在太陽能領(lǐng)域中應(yīng)用的更加廣泛。所研究的電池采用的基本結(jié)構(gòu)都是迎光面 為TCO (透明導(dǎo)電氧化物)電極/n型薄膜硅/p型晶體硅的前pn結(jié)結(jié)構(gòu)，在n型薄膜硅和p型晶 體硅之間含有或者不含本征薄膜硅層，而且基本都是圍繞薄膜硅的微觀結(jié)構(gòu)展開。比如，美國 專利5066340公開了一種在非晶硅和晶體硅異質(zhì)結(jié)之間插入微晶硅層的電池結(jié)構(gòu)。中國專利申 請200510098526.9公開了一種具有TCO/n型納米晶硅/本征納米晶硅/p型晶體硅結(jié)構(gòu)的太陽電池 及其制備方法。
但是實驗制作的基于p型硅襯底的薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)電池的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Sanyo在n型 硅襯底上所獲得的水平。造成這種情況的原因除了 p型硅襯底本身的性能之外，更重要的是與 電池的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)。目前這種電池采用的基本結(jié)構(gòu)是TCO/n型薄膜硅/p型晶體硅/鋁。我們發(fā) 現(xiàn)，這些常見的透明導(dǎo)電氧化物并不是優(yōu)選的陰極材料，因為它們的功函數(shù)通常很高。TCO制 作在n型薄膜硅上所形成的肖特基結(jié)的結(jié)電場方向與在n型薄膜硅和p型晶體硅之間形成的pn 結(jié)的結(jié)電場方向剛好相反。如果n型薄膜硅很薄，所述肖特基結(jié)會與所述pn結(jié)部分交疊，造成
電池開路電壓下降，如果TCO穿透n型薄膜硅而與下面的結(jié)構(gòu)直接接觸，接觸點還會形成電池 內(nèi)部的短路通道。 一般的，透明導(dǎo)電膜和n型薄膜硅之間的肖特基結(jié)的結(jié)寬在十幾納米以上， 因此，要想克服上述不良效果，n型摻雜薄膜硅的厚度至少要大于這個結(jié)寬。但是，摻雜薄膜硅 內(nèi)部缺陷多，光學(xué)性能差，厚度太大會在太陽電池表面形成光的死層。上述兩種效應(yīng)的綜合結(jié) 果使得難以在p型晶體硅襯底上得到高效率的異質(zhì)結(jié)電池。
功函數(shù)高的透明導(dǎo)電膜是優(yōu)選的陽極材料，功函數(shù)低的金屬類材料才是優(yōu)選的陰極材料， 但這些材料通常是不透光的，制作在太陽電池的迎光面上就具有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中前透明導(dǎo)電電極功函數(shù)過高對基于p型硅襯底的薄膜 硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)電池所帶來的不利影響，提供一種基于p型硅襯底的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能 電池。
本發(fā)明電池的基本結(jié)構(gòu)包括p型硅襯底，在p型硅襯底背光面上的n型摻雜薄膜硅層，在 n型摻雜薄膜硅層上的背電極，在p型硅襯底迎光面上的前透明導(dǎo)電電極。所述的p型硅襯底是 CZ單晶硅襯底，F(xiàn)Z單晶硅襯底，以及多晶硅襯底。p型硅襯底厚度的優(yōu)選范圍為30-500um， 電阻率在0.1-100Q，cm的范圍。所述p型硅襯底的表面可以是平面的，也可以是經(jīng)過了比如濕 法腐蝕或其它工藝處理而具有絨面結(jié)構(gòu)的；所述的n型摻雜薄膜硅層是非晶硅、納米晶硅、微 晶硅或其它含硅材料，n型摻雜薄膜硅層厚度的優(yōu)選范圍在l-50 nm之間；所述的背電極是任 意可導(dǎo)電的材料，優(yōu)選的是功函數(shù)低于4.5eV的材料。所述的前透明導(dǎo)電電極是功函數(shù)高于5.0 eV的材料。
在本發(fā)明的電池中，由于pn結(jié)處于太陽能電池的背光面，因此可以將n型摻雜薄膜硅層在 經(jīng)濟上可接受的范圍內(nèi)做得比較厚。而迎光面上的具有高功函數(shù)的前透明導(dǎo)電電極與p型硅襯 底之間形成的肖特基結(jié)電場剛好可以起到少子背場的作用。
本征薄膜硅和摻雜薄膜硅相比，內(nèi)部缺陷少。為了改善薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)的界面質(zhì)量， 在本發(fā)明的太陽能電池中，在p型硅襯底和所述的n型摻雜薄膜硅層之間可以含有第一種本征 薄膜硅層。所述的這種本征薄膜硅層是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或者其它含硅材料。本征薄 膜硅層的厚度優(yōu)選在l-30nm之間的范圍。
為了改善少子背場的結(jié)區(qū)界面特性，在本發(fā)明的太陽能電池中，在p型硅襯底和前透明導(dǎo) 電電極之間還可以含有第二種本征薄膜硅層。所述的這種本征薄膜硅層是非晶硅、納米晶硅、 微晶硅或者其它含硅材料。本征薄膜硅層厚度優(yōu)選在1-30 nm之間的范圍。在所述的第二種本 征薄膜硅層和前透明導(dǎo)電電極之間還可以進一步含有一層p型摻雜薄膜硅層，以起到增強少子 背場的作用。所述的p型摻雜薄膜硅層是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或者其它含硅材料，p型摻
雜薄膜硅層的厚度優(yōu)選在1-30 nm之間的范圍。本發(fā)明還可以在所述的p型硅襯底和前透明導(dǎo) 電電極之間只含有所述的p型摻雜薄膜硅層。
為了增加電流的側(cè)向收集效率和方便電連接，本發(fā)明的太陽能電池在前透明導(dǎo)電電極上還 可以具有金屬柵線。柵線的形狀和分布可采用傳統(tǒng)太陽能電池中的設(shè)計。


圖l本發(fā)明所述電池的基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖中l(wèi)p型硅襯底，2 n型摻雜薄膜硅層，3背
電極，4前透明導(dǎo)電電極；
圖2a為本發(fā)明具體實施方式
之一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖3a為本發(fā)明具體實施方式
之二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖4a為本發(fā)明具體實施方式
之三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4b是該示例電池理論模擬的在AML5 光照射下的I-V特性曲線；
圖5a為本發(fā)明具體實施方式
之四的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖6a為本發(fā)明具體實施方式
之五的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖7a為本發(fā)明具體實施方式
之六的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖8a為本發(fā)明具體實施方式
之七的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線；
圖9a為本發(fā)明具體實施方式
之八的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9b是該示例電池理論模擬的在AM1.5 光照射下的I-V特性曲線。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)包括p型硅襯底l，在p型硅襯底l背光面上的n型摻雜 薄膜硅層2，在n型摻雜薄膜硅層2上的背電極3，在p型硅襯底l迎光面上的前透明導(dǎo)電電極 4。p型硅襯底1是CZ單晶硅襯底，F(xiàn)Z單晶硅襯底，以及多晶硅襯底。p型硅襯底1厚度在30-500 um的范圍，電阻率在0.1-100 Q，cm的范圍。p型硅襯底1的表面可以是平面或具有絨面結(jié)構(gòu)； n型摻雜薄膜硅層2是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或其它含硅材料，其厚度在l-50nm之間；背 電極3是任意可導(dǎo)電的材料，優(yōu)選的是功函數(shù)低于4.5 eV的材料；前透明導(dǎo)電電極4是功函數(shù)高于5.0eV的材料。
在本發(fā)明的太陽能電池中，在p型硅襯底1和n型摻雜薄膜硅層2之間可以含有第一種本 征薄膜硅層5:在p型硅襯底1和前透明導(dǎo)電電極4之間還可以含有第二種本征薄膜硅層6，在 第二種本征薄膜硅層6和前透明導(dǎo)電電極4之間還可以含有一層p型摻雜薄膜硅層7;或者，還 可以在p型硅襯底1和前透明導(dǎo)電電極4之間只含有p型摻雜薄膜硅層7。所述的第一種本征薄 膜硅層5、第二種本征薄膜硅層6和p型摻雜薄膜硅層7分別選自非晶硅、納米晶硅、微晶硅或 者其它含硅材料，厚度在1-30 nm之間。
為了增加電流的側(cè)向收集效率和方便電連接，本發(fā)明太陽能電池在前透明導(dǎo)電電極4上還 可以具有金屬柵線8。柵線的形狀和分布可采用傳統(tǒng)太陽能電池中的設(shè)計，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員 所熟知的。
實施例l
本發(fā)明具體實施方式
之一的電池結(jié)構(gòu)如圖2a中所示，p型硅襯底1是FZ單晶硅襯底，其 厚度為300um，電阻率為l.OQ'cm，襯底表面為平面，不含絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面 上是n型摻雜薄膜硅層2， n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74eV，摻 雜濃度1.0X10,cm3，厚度為10nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電極3，背電極3的功函數(shù) 為4.2 eV;在p型硅襯底1迎光面上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電電極4的功函數(shù)為5.6 eV。 迎光面光反射率為10%，不考慮非晶硅中的缺陷，圖2b給出采用AFORS-HET軟件(德國 Hahn-Meitner研究所開發(fā))模擬出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為 開路電壓Voc = 681.7 mV，短路電流密度Jsc = 32.08 mA/cm2，填充因子FF = 83.9 %，轉(zhuǎn)換效率 n= 18.35%。
實施例2
本發(fā)明具體實施方式
之二的電池結(jié)構(gòu)如圖3a所示，p型硅襯底1是FZ單晶硅襯底，其厚 度為500um，電阻率為l.OQ.cm，襯底表面具有絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面上是第一種 本征薄膜硅層5,第一種本征薄膜硅層5是本征的非晶硅，帶隙寬度為1.72 eV,厚度為2 nm; 在第一種本征薄膜硅層5上是n型摻雜薄膜硅層2， n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅， 帶隙寬度為1.74eV,摻雜濃度1.0X102G/cm3，厚度為10 nm:在n型摻雜薄膜硅層2上是背電 極3，背電極3的功函數(shù)為4.2eV;在p型硅襯底1迎光面上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電 電極4的功函數(shù)為5.6 eV。迎光面光反射率為5%，不考慮非晶硅中的缺陷，圖3b給出采用 AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitner研究所開發(fā))模擬出的這種電池在AM 1.5光譜下的I-V 特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc: 667.4 mV，短路電流密度Jsc = 27.28 mA/cm2，填充 因子FF-83.68%，轉(zhuǎn)換效率il= 15.24%。
實施例3
本發(fā)明具體實施方式
之三的電池結(jié)構(gòu)如圖4a所示，p型硅襯底1是CZ單晶硅襯底，其厚 度為30um，電阻率為1.0^cm，襯底表面為平面，不含絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面上 是第一種本征薄膜硅層5，第一種本征薄膜硅層5是本征的非晶硅，帶隙寬度為1.72eV，厚度 為1 nm;在第一種本征薄膜硅層5上是n型摻雜薄膜硅層2， n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的 非晶硅，帶隙寬度為1.74 eV，摻雜濃度1.0X102D/cm3，厚度為50 nm;在n型摻雜薄膜硅層2 上是背電極3，背電極3的功函數(shù)為4.2 eV;在p型硅襯底1迎光面上是第二種本征薄膜硅層6， 第二種本征薄膜硅層6是本征的非晶硅，帶隙寬度為1.72 eV，厚度為1 nm;在第二種本征薄膜 硅層6上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電電極4的功函數(shù)為5.2V。迎光面光反射率為10%, 不考慮非晶硅中的缺陷，圖4b給出采用AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitner研究所開發(fā))模 擬出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc二 734.9 mV， 短路電流密度Jsc = 32.73 mA/cm2，填充因子FF = 83.41 %，轉(zhuǎn)換效率il = 20.06 °/。。 實施例4
本發(fā)明具體實施方式
之四的電池結(jié)構(gòu)如圖5a所示，p型硅襯底1是CZ單晶硅襯底，其厚 度為30wm，電阻率為0.1 Qxm，襯底表面含有絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面上是第一種 本征薄膜硅層5，第一種本征薄膜硅層5是本征的微晶硅，帶隙寬度為1.35eV，厚度為15nm; 在第一種本征薄膜硅層5上是n型摻雜薄膜硅層2，n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的納米晶硅， 帶隙寬度為1.85eV，摻雜濃度1.0X10，cm3，厚度為25 nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電 極3，背電極3的功函數(shù)為4.2 eV;在p型硅襯底1迎光面上是第二種本征薄膜硅層6，第二種 本征薄膜硅層6是本征的非晶硅，帶隙寬度為1.72eV，厚度為lnm;在第二種本征薄膜硅層6 上是p型摻雜薄膜硅層7， p型摻雜薄膜硅層7是p型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74 eV，摻 雜濃度1.0X102Q/cm3，厚度為30nm;在p型摻雜薄膜硅層7上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo) 電電極4的功函數(shù)為5.2eV;在前透明導(dǎo)電電極4上是金屬柵線8。迎光面光反射率為5%，不 考慮非晶硅中的缺陷，圖5b給出采用AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitoer研究所開發(fā))模擬 出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc:794mV，短路 電流密度Jsc = 32.09 mA/cm2，填充因子FF = 87.37 %，轉(zhuǎn)換效率n = 22.26 %。 實施例5
本發(fā)明具體實施方式
之五的電池結(jié)構(gòu)如圖6a所示，p型硅襯底1是多晶硅襯底，其厚度為 300ym，電阻率為0.1Q.cm，襯底表面具有絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面上是第一種本征 薄膜硅層5，第一種本征薄膜硅層5是本征的非晶硅，帶隙寬度為1.72eV，厚度為2 nm;在第 一種本征薄膜硅層5上是n型摻雜薄膜硅層2， n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74eV，摻雜濃度1.0X102G/cm3，厚度為10nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電極3， 背電極3的功函數(shù)為4.2eV;在p型硅襯底1迎光面上是p型摻雜薄膜硅層7， p型摻雜薄膜硅 層7是p型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74eV，摻雜濃度1.0X102e/Cm3，厚度為5 nm;在p型 摻雜薄膜硅層7上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電電極4功函數(shù)為5.2 eV。迎光面光反射率為 5%，不考慮非晶硅中的缺陷，圖6b給出采用AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitoer研究所開 發(fā))模擬出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc^682.5 mV，短路電流密度Jsc = 33.1 mA/cm2，填充因子FF = 83.85%，轉(zhuǎn)換效率ii= 18.94%。
實施例6
本發(fā)明具體實施方式
之六的電池結(jié)構(gòu)如圖7a所示，p型硅襯底1是多晶硅襯底，其厚度為 30um，電阻率為100Q.cm，襯底表面含有絨面結(jié)構(gòu)；在p型硅襯底1背光面上是n型摻雜薄 膜硅層2，n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74 eV，摻雜濃度1.0 X 102G/cm3， 厚度為50nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電極3，背電極3的功函數(shù)為4.2 eV;在p型硅襯 底1迎光面上是第二種本征薄膜硅層6，第二種本征薄膜硅層6是本征的非晶硅，帶隙寬度為 1.72 eV，厚度為2nm;在第二種本征薄膜硅層6上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電電極4的 功函數(shù)為5.6eV;在前透明導(dǎo)電電極4上是金屬柵線8。迎光面光反射率為5%,不考慮非晶硅 中的缺陷，圖7b給出采用AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitner研究所開發(fā))模擬出的這種電 池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc = 723.5 mV，短路電流密度Jsc =37.42 mA/cm2，填充因子FF = 65.64 %，轉(zhuǎn)換效率il = 17.77 °/0。
實施例7
本發(fā)明具體實施方式
之七的電池結(jié)構(gòu)如圖8a所示，p型硅襯底1是FZ單晶硅襯底，其厚 度為300um，電阻率為50Q.cm，襯底表面為平面；在p型硅襯底1背光面上是n型摻雜薄膜 硅層2， n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74 eV，摻雜濃度1.0X 102Q/cm3， 厚度為10 nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電極3，背電極3的功函數(shù)為4.2 eV;在p型硅襯 底1迎光面上是第二種本征薄膜硅層6，第二種本征薄膜硅層6是本征的非晶硅，帶隙寬度為 1.72 eV，厚度為2nm;在第二種本征薄膜硅層6上是p型摻雜薄膜硅層7， p型摻雜薄膜硅層7 是p型摻雜的非晶硅碳，帶隙寬度為2.0eV，摻雜濃度1.0X102Q/cm3,厚度為2 nm;在p型摻 雜薄膜硅層7上是前透明導(dǎo)電電極4，前透明導(dǎo)電電極4的功函數(shù)為5.6eV。在前透明導(dǎo)電電極 4上是金屬柵線8。迎光面光反射率為10%，不考慮非晶硅中的缺陷，圖8b給出采用AFORS-HET 軟件(德國Hahn-Meitner研究所開發(fā))模擬出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得 到的性能為開路電壓Voc = 651.5 mV，短路電流密度Jsc = 35.49 mA/cm2，填充因子FF^ 75.46 %，轉(zhuǎn)換效率il= 17.45%。
實施例8
本發(fā)明具體實施方式
之八的電池結(jié)構(gòu)如圖9a所示，p型硅襯底1是CZ單晶硅襯底，其厚 度為250um，電阻率為1.0^cm，襯底表面為平面；在p型硅襯底1背光面上是n型摻雜薄膜 硅層2，n型摻雜薄膜硅層2是n型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74eV，摻雜濃度l.OX 102Q/cm3， 厚度為30nm;在n型摻雜薄膜硅層2上是背電極3，背電極3的功函數(shù)為4.2 eV;在p型硅襯 底1迎光面上是p型摻雜薄膜硅層7， p型摻雜薄膜硅層7是p型摻雜的非晶硅，帶隙寬度為1.74 eV，摻雜濃度1.0X102Q/cm3，厚度為5 nm;在p型摻雜薄膜硅層7上是前透明導(dǎo)電電極4，前 透明導(dǎo)電電極4功函數(shù)為5.6eV。在前透明導(dǎo)電電極4上是金屬柵線8。迎光面光反射率為10%, 不考慮非晶硅中的缺陷，圖9b給出采用AFORS-HET軟件(德國Hahn-Meitner研究所開發(fā))模 擬出的這種電池在AM1.5光譜下的I-V特性曲線，得到的性能為開路電壓Voc-684.3 mV， 短路電流密度Jsc = 30.39 mA/cm2，填充因子FF = 83.81 %，轉(zhuǎn)換效率n= 17.43 %。
權(quán)利要求
1、一種薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其特征在于該太陽能電池包括p型硅襯底(1)，在p型硅襯底(1)背光面上的n型摻雜薄膜硅層(2)，在所述n型摻雜薄膜硅層(2)上的背電極(3)，以及在p型硅襯底(1)迎光面上的前透明導(dǎo)電電極(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其中，所述的p型硅襯底(1) 是CZ單晶硅襯底、FZ單晶硅襯底或多晶硅襯底，表面是平面或具有絨面結(jié)構(gòu)；所述的n型摻 雜薄膜硅層(2)是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或其它含硅材料；所述的背電極(3)是任意可 導(dǎo)電的材料；所述的前透明導(dǎo)電電極(4)是功函數(shù)高于5.0eV的材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其特征在于可以在p型硅襯 底(1)和n型摻雜薄膜硅層(2)之間添加第一種本征薄膜硅層(5);可以在p型硅襯底(1) 和前透明導(dǎo)電電極(4)之間添加第二種本征薄膜硅層(6);可以在第二種本征薄膜硅層(6) 和前透明導(dǎo)電電極(4)之間添加p型摻雜薄膜硅層(7);也可以在p型硅襯底(1)和前透明 導(dǎo)電電極(4)之間只添加p型摻雜薄膜硅層(7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其特征在于所述的第一種本征薄 膜硅層(5)是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或其它含硅材料；所述的第二種本征薄膜硅層(6) 是非晶硅、納米晶硅、微晶硅或其它含硅材料；所述的p型摻雜薄膜硅層(7)是非晶硅、納米 品硅、微晶硅或其它含硅材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4所述的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其特征在于在前透明導(dǎo)電 電極(4)上可以含有增加電流側(cè)向收集效率的金屬柵線(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，其特征在于在前透明導(dǎo)電電極(4) 上可以含有增加電流側(cè)向收集效率的金屬柵線(8)。
全文摘要
一種薄膜硅/晶體硅背結(jié)太陽能電池，包括p型硅襯底(1)，在p型硅襯底(1)背光面上的n型摻雜薄膜硅層(2)，在n型摻雜薄膜硅層(2)上的背電極(3)，以及在p型硅襯底(1)迎光面上的前透明導(dǎo)電電極(4)。在p型硅襯底(1)和n型摻雜薄膜硅層(2)之間可加入第一種本征薄膜硅層(5)；亦可在p型硅襯底(1)和前透明導(dǎo)電電極(4)之間加入第二種本征薄膜硅層(6)和/或p型摻雜薄膜硅層(7)；在前透明導(dǎo)電電極(4)上還可以有金屬柵線(8)。
文檔編號H01L31/077GK101197399SQ200710304230
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者刁宏偉, 王文靜, 雷 趙 申請人:中國科學(xué)院電工研究所