一種新型太陽能電池及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新型太陽能電池，以及該新型太陽能電池的制造方法。其中，該新型太陽能電池包括至少一個第一電池發(fā)電層和至少一個第二電池發(fā)電層，所述第一電池發(fā)電層和第二電池發(fā)電層層疊在一起；相應(yīng)位置的所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層相鄰并串接，所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。該銅銦鎵硒太陽能電池具有較高的光吸收率和光電轉(zhuǎn)換效率，可用來提高該新型太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。
【專利說明】一種新型太陽能電池及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型能源領(lǐng)域，具體涉及一種新型太陽能電池，還涉及該太陽能電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在眾多不同技術(shù)的太陽能電池中，硅基薄膜太陽能電池因其原材料儲量豐富，且無毒，無污染，工藝簡單，成本低以及可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢在光伏薄膜太陽能電池的市場占有份額越來越大。然而在技術(shù)層面上，非晶硅及硅鍺合金電池卻面臨著光致衰減較大，轉(zhuǎn)換效率較低的局面。因此如何進行技術(shù)突破成為硅基薄膜電池發(fā)展的關(guān)鍵。非晶硅單結(jié)電池及非晶硅鍺疊層電池對光的吸收分別限制在300-800和300-900nm其中非晶硅鍺疊層電池在600-1500nm波段處有約60%的光透過，900_1300nm長波段光的損失是非晶硅及硅鍺電池效率偏低的原因之一。將此長波段光充分吸收利用，是提高硅基薄膜電池轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種新型太陽能電池，以解決現(xiàn)有硅基薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率低的問題。
[0004]本發(fā)明另外提供一種新型太陽能電池的制造方法，以解決現(xiàn)有硅基薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率低的問題。
[0005]本發(fā)明提供一種新型太陽能電池，包括至少一個第一電池發(fā)電層和至少一個第二電池發(fā)電層，所述第一電池發(fā)電層和第二電池發(fā)電層層疊在一起；相應(yīng)位置的所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層相鄰并串接，所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。
[0006]優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和/或非晶硅鍺薄膜太陽能電池。
[0007]可選地，所述硅基薄膜太陽能電池包含半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層是硅基薄膜太陽能電池的發(fā)電層。其中，所述非晶硅薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅半導(dǎo)體層，所述非晶硅鍺薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅鍺半導(dǎo)體層，所述非晶硅和非晶硅鍺疊層的薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅半導(dǎo)體層和至少一個非晶硅鍺半導(dǎo)體層，該非晶硅半導(dǎo)體層與所述非晶硅鍺半導(dǎo)體層相鄰。
[0008]優(yōu)選地，所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層串接具體是，由第一電池發(fā)電層延伸出的正極連接由第二電池發(fā)電層延伸出的負(fù)極，或者由第一電池發(fā)電層延伸出的負(fù)極連接由第二電池發(fā)電層延伸出的正極。
[0009]優(yōu)選地，所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層串接具體是，利用物理和/或化學(xué)方法在第二電池發(fā)電層上形成第一電池發(fā)電層。
[0010]可選地，串接后膜層順序依次是銅銦鎵硒膜層和硅基薄膜太陽能電池的半導(dǎo)體層。[0011]可選地，串接后膜層順序依次是銅銦鎵硒膜層、過渡層和硅基薄膜太陽能電池的半導(dǎo)體層。
[0012]可選地，所述過渡層為硅氧膜層。
[0013]優(yōu)選地，所述新型太陽能電池的厚度范圍為大于等于lOOnm，且小于等于450nm。
[0014]本發(fā)明還提供一種新型太陽能電池的制造方法，包括:制備第一電池，制備第二電池，將所述第一電池與所述第二電池串聯(lián)層壓。其中，所述第一電池是硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。
[0015]可選地，所述第一電池與所述第二電池的制備時間順序可以對調(diào)，或者同時制備所述第一電池和第二電池。
[0016]可選地，所述制備第一電池中采用射頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)、熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)、高頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)、電子回旋共振化學(xué)氣相沉積技術(shù)或微波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)中的一種或者多種。
[0017]可選地，所述制備第二電池采用磁控濺射沉積法和共蒸發(fā)。
[0018]本發(fā)明還提供一種新型太陽能電池的制造方法，包括:在玻璃基板上形成金屬鑰層，在該金屬鑰層上形成銅銦鎵硒膜層，在該銅銦鎵硒膜層上形成所述非晶硅和/或非晶硅鍺膜層，在該非晶硅和/或非晶硅鍺膜層上形成摻鋁氧化鋅膜層，層壓封裝。
[0019]優(yōu)選地，所述膜層形成的速率范圍是大于等于0.lnm/s，且小于等于0.5nm/s。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相此，本發(fā)明其中一個方面具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供一種新型太陽能電池，包括至少一個第一電池發(fā)電層和至少一個第二電池發(fā)電層，所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層相鄰且串接，所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。該銅銦鎵硒太陽能電池具有較高的光吸收率和光電轉(zhuǎn)換效率，從而極大提高該新型太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。
[0021]本發(fā)明還提供一種新型太陽能電池的制造方法，包括:制備第一電池，制備第二電池，將所述第一電池與所述第二電池串聯(lián)層壓。其中，所述第一電池是硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。應(yīng)用該新型太陽能電池的制造方法制造的新型太陽能電池具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0022]本發(fā)明還提供一種新型太陽能電池的制造方法，包括:在玻璃基板上形成金屬鑰層；在該金屬鑰層上形成銅銦鎵硒膜層；在該銅銦鎵硒膜層上形成所述非晶硅和/或非晶硅鍺膜層；在該非晶硅和/或非晶硅鍺膜層上形成摻鋁氧化鋅膜層；最后層壓封裝。該制造方法不但可以制造高轉(zhuǎn)換率的新型太陽能電池，且該制造方法的步驟簡捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明新型太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明新型太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明新型太陽能電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明新型太陽能電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是非晶硅單結(jié)硅基薄膜太陽能電池的制造方法流程圖；
[0028]圖6是非晶硅和非晶硅鍺疊層的硅基薄膜太陽能電池的制造方法流程圖；
[0029]圖7是銅銦鎵硒太陽能電池的制造方法流程圖；[0030]圖8是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法流程圖；
[0031]圖9是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法流程圖；
[0032]圖10是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法流程圖；
[0033]圖11是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法流程圖；
[0034]圖12是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法流程圖。
[0035]其中，1、第一電池發(fā)電層，2、第二電池發(fā)電層，3、電極，4、金屬鑰層，5、銅銦鎵硒層，6、非晶硅NI層，7、非晶硅Il層，8、非晶硅Pl層，9、摻鋁氧化鋅層，10、非晶硅N2層，11、非晶硅鍺12層，12、非晶硅P2層。
【具體實施方式】
[0036]本實用新型提供一種新型太陽能電池，該新型太陽能電池不但在光波長為300nm-900nm之間具有很高的光吸收率，對光波長為900nm-1300nm長波段的光也可以充分吸收，該新型太陽能電池具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0037]實施例一:
[0038]本實施例介紹一種新型太陽能電池。該新型太陽能電池是通過太陽能電池的外部集成構(gòu)成的。圖1是新型太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該新型太陽能電池包括第一電池發(fā)電層I和第二電池發(fā)電層2，所述第一電池發(fā)電層I與第二電池發(fā)電層2相鄰且串接。所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。上述串接可以通過發(fā)電層引伸出的電極3之間串接。
[0039]需要說明的是，可以設(shè)置一個第一電池發(fā)電層I和一個第二電池發(fā)電層2，第一電池發(fā)電層I和第二電池發(fā)電層2直接串接。
[0040]還可以設(shè)置兩個第一電池發(fā)電層I和一個第二電池發(fā)電層2，可以將該第二電池發(fā)電層2設(shè)置于第一電池發(fā)電層I的之間，也可以不設(shè)置在第一電池發(fā)電層I的之間。其中相鄰兩個發(fā)電層之間串接。
[0041]依次類推，可以設(shè)置多個第一電池發(fā)電層I和多個第二電池發(fā)電層2。相鄰兩個發(fā)電層之間串接。
[0042]需要說明的是，所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，該硅基薄膜太陽能電池的發(fā)電層可以由半導(dǎo)體層構(gòu)成，具體是在一塊完整的半導(dǎo)體上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導(dǎo)體，另一邊形成P型半導(dǎo)體，該N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體之間設(shè)置本征層I層，所述N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和I層共同構(gòu)成半導(dǎo)體層，即為太陽能電池的發(fā)電層。其中，N型半導(dǎo)體是摻入少量雜質(zhì)磷元素或銻元素的半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體是摻入少量雜質(zhì)硼元素或銦元素的半導(dǎo)體。
[0043]具體地，該完整的半導(dǎo)體可以為非晶硅，在該非晶硅上利用摻雜工藝形成的半導(dǎo)體層可以稱為是非晶硅半導(dǎo)體層；相應(yīng)的，若該該完整的半導(dǎo)體為非晶硅鍺，在該非晶硅鍺上利用摻雜工藝形成的半導(dǎo)體層可以稱為是非晶硅鍺半導(dǎo)體層。
[0044]所述太陽能電池的發(fā)電層可以包含一個上述N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和I層共同構(gòu)成半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層可以是非晶硅半導(dǎo)體層，或者是非晶硅鍺半導(dǎo)體層。
[0045]所述太陽能電池的發(fā)電層還可以包含兩個上述N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和I層共同構(gòu)成半導(dǎo)體層，該兩個半導(dǎo)體層為相鄰的，該兩個半導(dǎo)體層可以都為非晶硅半導(dǎo)體層，即為疊層的非晶硅半導(dǎo)體層；或者兩個半導(dǎo)體層可以都為非晶硅鍺半導(dǎo)體層，即為疊層的非晶硅鍺半導(dǎo)體層；或者兩個半導(dǎo)體層中一個為非晶硅半導(dǎo)體層，一個為非晶硅鍺半導(dǎo)體層，則該半導(dǎo)體層為非晶硅和非晶硅鍺疊層半導(dǎo)體層。
[0046]所述太陽能電池的發(fā)電層還可以包含三個上述N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和I層共同構(gòu)成半導(dǎo)體層，同樣的，該半導(dǎo)體層可以為三個疊成的非晶硅半導(dǎo)體層；或者該半導(dǎo)體層為三個疊層的非晶硅鍺半導(dǎo)體層；或者該三個半導(dǎo)體層具有一個非晶硅半導(dǎo)體層和兩個非晶硅鍺半導(dǎo)體層，或者為兩個非晶硅半導(dǎo)體層和一個非晶硅鍺半導(dǎo)體層，該非晶硅鍺半導(dǎo)體層可以與非晶硅半導(dǎo)體層相鄰，也可以與其不相鄰，所以，該半導(dǎo)體層可以是多種結(jié)構(gòu)的三個疊層半導(dǎo)體層。
[0047]所述太陽能電池的發(fā)電層還可以包含三個以上的多個上述N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和I層共同構(gòu)成半導(dǎo)體層，依據(jù)上述的結(jié)構(gòu)組成方式，多個半導(dǎo)體層可以有多種疊層的方式，在此不一詳細介紹。
[0048]需要說明的是，一般上述具有一個半導(dǎo)體層的非晶硅薄膜太陽能電池的厚度為新型太陽能電池的厚度范圍為100-300nm之間，上述非晶硅和非晶硅鍺疊層的太陽能電池的厚度范圍為350-450nm之間。
[0049]銅銦鎵硒太陽能電池的發(fā)電層是由銅、銦、硒等金屬元素組成的直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料，其對波長較長的光具有較高的吸收系數(shù)。
[0050]上述串接具體是指，由非晶硅或非晶硅鍺作為發(fā)電層構(gòu)成的硅基薄膜太陽能電池和由銅銦鎵硒為材料作為發(fā)電層構(gòu)成的銅銦鎵硒太陽能電池串接。具體是，硅基薄膜太陽能電池作為第一電池，由該娃基薄膜太陽能電池的發(fā)電層可以引出兩個電極3, —個正電極和一個負(fù)電極；銅銦鎵硒太陽能電池作為第二電池，由該銅銦鎵硒太陽能電池的發(fā)電層同樣可以引出兩個電極3，一個正電極和一個負(fù)電極。所述硅基薄膜太陽能電池的正電極連接所述銅銦鎵硒太陽能電池的負(fù)電極，或者所述硅基薄膜太陽能電池的負(fù)電極連接所述銅銦鎵硒太陽能電池的正電極。
[0051]需要說明的是，所述兩個正負(fù)電極之間的連接可以有多種方式，可以采用導(dǎo)線將兩個電極串聯(lián)，也可以采用焊點將兩個電極串聯(lián)。
[0052]本發(fā)明提供的一種新型太陽能電池，將硅基薄膜太陽能電池與銅銦鎵硒太陽能電池串接，該硅基薄膜太陽能電池對可見光的吸收率很高，但對長波長段的光吸收率不是很高，該銅銦鎵硒太陽能電池對長波長段700-1400nm的光的吸收率很高，所以通過這兩個太陽能電池的串接彌補了硅基薄膜太陽能電池光吸收范圍有限的問題，該新型太陽能電池提聞了光吸收率，進而有效提聞了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0053]實施例二:
[0054]本實施例介紹一種新型太陽能電池。該新型太陽能電池是通過太陽能電池的內(nèi)在集成的。圖2是新型太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該新型太陽能電池包括第一電池發(fā)電層I和第二電池發(fā)電層2，該第一電池發(fā)電層I和第二電池發(fā)電層2相鄰并串接。所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。
[0055]所述硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒太陽能電池的結(jié)構(gòu)均與第一實施例中描述的電池結(jié)構(gòu)相同。
[0056]需要說明的是，上述串接為兩個電池的內(nèi)在串接。采用物理或者化學(xué)，或者兩者結(jié)合的方式在銅銦鎵硒太陽能電池的發(fā)電層上形成硅基薄膜太陽能電池的發(fā)電層，該發(fā)電層即為半導(dǎo)體層。形成的新型太陽能電池的發(fā)電層的膜層依次可以為銅銦鎵硒膜層和半導(dǎo)體層。
[0057]具體的是，該銅銦鎵硒膜層上形成的是半導(dǎo)體層的N型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體上形成的是P型半導(dǎo)體，最后在P型半導(dǎo)體上形成該新型太陽能電池的背電極。
[0058]為了使該串接時發(fā)電層更加穩(wěn)定，在銅銦鎵硒膜層和半導(dǎo)體層之間設(shè)置過渡層，該過度層可以是硅氧膜層。
[0059]新型太陽能電池的發(fā)電層結(jié)構(gòu)可以為多層的疊層。具體是，該新型太陽能電池的發(fā)電層的結(jié)構(gòu)依次為銅銦鎵硒膜層、半導(dǎo)體層和銅銦鎵硒膜層的三層疊層結(jié)構(gòu)?；蛘咝滦吞柲茈姵氐陌l(fā)電層的結(jié)構(gòu)依次為銅銦鎵硒膜層、半導(dǎo)體層、銅銦鎵硒膜層和半導(dǎo)體層的四層疊層結(jié)構(gòu)?；蛘咝滦吞柲茈姵氐陌l(fā)電層的結(jié)構(gòu)依次為銅銦鎵硒膜層和半導(dǎo)體層依次交替的多層的疊層結(jié)構(gòu)。
[0060]需要說明的是，圖3是新型太陽能電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。該新型太陽能電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，硅基薄膜太陽能電池為單結(jié)非晶硅的太陽能電池時，該新型非晶硅-銅銦鎵硒集成太陽能電池的膜層依次為:4金屬鑰層、5銅銦鎵硒層、6非晶硅NI層、7非晶硅Il層、8非晶硅Pl層、9摻鋁氧化鋅層。該太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為13.8%。
[0061]圖4是新型太陽能電池的內(nèi)部另一種結(jié)構(gòu)示意圖。硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和非晶硅鍺疊層的太陽能電池時，該新型非晶硅鍺-銅銦鎵硒集成太陽能電池的膜層依次為:4金屬鑰層、5銅銦鎵硒層、10非晶硅N2層、11非晶硅鍺12層、12非晶硅P2層、6非晶硅NI層、7非晶硅Il層、8非晶硅Pl層、9摻鋁氧化鋅層。該太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為12.4%。
[0062]本實用新型提供的一種新型太陽能電池，采用內(nèi)在串接的方式在銅銦鎵硒膜層上形成硅基薄膜半導(dǎo)體層，該新型太陽能電池的發(fā)電層對光吸收率增強，進而該新型太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高。
[0063]實施例三:
[0064]本發(fā)明還提供一種制造上述新型太陽能電池的制造方法。在介紹該新型太陽能電池之前首先介紹硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒太陽能電池的制造流程。
[0065]圖5是非晶硅單結(jié)硅基薄膜太陽能電池的制造流程圖。如圖5所示，該太陽能電池的制造方法包括:S1制備前電極層，S2在前電極上依次沉積非晶硅Pl層、Il層和NI層，S3在NI層上沉積背電極層。
[0066]具體地，在玻璃基板上采用化學(xué)氣相沉積法制備900nm的摻氟氧化硅薄膜，作為電池的前電極。在摻氟氧化硅薄膜上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積IOnm的非晶硅Pl層、IOOnm的非晶硅Il層和20nm的非晶硅NI層，其中Il層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋比或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)。再在NI層上濺射90nm的摻鋁氧化鋅和IOOnm的銀的復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜作為電池的背電極層。制備好的太陽能電池進行層壓封裝和后處理，所制備的單結(jié)非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為8.6%。
[0067]圖6是非晶硅和非晶硅鍺疊層的硅基薄膜太陽能電池的制造流程圖。如圖6所示，該太陽能電池的制造方法包括:S4制備前電極層，S5在前電極上依次沉積非晶硅Pl層、Il層和NI層，S6在NI層上依次沉積非晶硅P2層、非晶硅鍺12層和非晶硅N2層，S7在N2層上沉積背電極層。
[0068]具體地，在玻璃基板上采用化學(xué)氣相沉積法制備900nm的摻氟氧化硅薄膜，作為電池的前電極。在摻氟氧化硅薄膜上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積IOnm的非晶娃Pl層、IOOnm的非晶娃Il層、20nm的非晶娃NI層；接著繼續(xù)沉積20nm的非晶硅P2層；在非晶硅P2層上繼續(xù)沉積200nm的非晶硅鍺12層以及20nm的非晶硅N2層，其中非晶硅鍺12層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋此或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)；再在非晶硅N2層上濺射90nm的摻鋁氧化鋅和IOOnm的銀復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜作為電池的背電極層；制備好的電池進行層壓封裝和后處理，所制備的非晶硅和非晶硅鍺疊層電池的轉(zhuǎn)換效率為7.2%。
[0069]圖7是銅銦鎵硒太陽能電池的制造流程圖。如圖7所示，該太陽能電池的制造方法包括:S8制備背電極，S9沉積銅銦鎵硒膜層，SlO濺射硫化鎘層，最后，Sll濺射摻鋁氧化鋅。
[0070]具體地，在玻璃基板或者不銹鋼基板上采用磁控濺射沉積IOOnm的金屬鑰層，作為電池的背電極層；在背電極層上采用共蒸法沉積2pm的銅銦鎵硒膜層，接著磁控濺射IOnm的硫化鎘層，再在其上濺射60nm摻鋁氧化鋅，摻鋁氧化鋅作為電池的受光面，制備好的電池進行層壓封裝。所制備的銅銦鎵硒太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為13.6%。
[0071]圖8是本發(fā)明新型太陽能電池的制造方法的流程圖，如圖6所示，該制造方法包括:S12制備第一電池，S13制備第二電池，S14將所述第一電池與所述第二電池串聯(lián)層壓。
[0072]其中，所述第一電池是硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。制備第一電池和第二電池的時間順序和調(diào)換，或者可以同時制備第一電池和第二電池。
[0073]需要說明的是，當(dāng)所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅單結(jié)硅基薄膜太陽能電池時，如圖9所示是本新型太陽能電池的制造方法流程圖，該新型太陽能電池的具體制造方法如下:S15制備非晶硅單結(jié)硅基薄膜太陽能電池，S16制備銅銦鎵硒太陽能電池，S17將上述兩個太陽能電池串接。
[0074]具體是，在玻璃基板上采用化學(xué)氣相沉積法制備900nm的摻氟氧化硅薄膜，作為電池的前電極。在摻氟氧化硅薄膜上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積IOnm的非晶硅Pl層、IOOnm的非晶硅Il層和20nm的非晶硅NI層，其中Il層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋比或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)。再在NI層上濺射600nm的摻鋁氧化鋅作為背電極層。在另一塊相同的玻璃基板上采用磁控濺射沉積IOOnm的金屬鑰層，作為電池的背電極層；在背電極層上采用共蒸法沉積2 的銅銦鎵硒膜層，接著磁控濺射IOnm的硫化鎘層，再在其上濺射60nm摻鋁氧化鋅，摻鋁氧化鋅作為電池的受光面，制備好的電池進行層壓封裝。將制備好的銅銦鎵硒太陽能電池與前面制備的單結(jié)非晶硅太陽能電池串聯(lián)層壓封裝，所制備的單結(jié)非晶硅-銅銦鎵硒集成太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為
13.8%。
[0075]當(dāng)所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和非晶硅鍺疊層硅基薄膜太陽能電池時，如圖10所示是本新型太陽能電池的制造方法流程圖，該新型太陽能電池的具體制造方法如下:S18制備非晶硅和非晶硅鍺硅基薄膜太陽能電池，S19制備銅銦鎵硒太陽能電池，S20將上述兩個太陽能電池串接。
[0076]具體地，在玻璃基板上采用化學(xué)氣相沉積法制備900nm的摻氟氧化硅薄膜，作為電池的前電極。在摻氟氧化硅薄膜上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積IOnm的非晶娃Pl層、IOOnm的非晶娃Il層、20nm的非晶娃NI層；接著繼續(xù)沉積20nm的非晶硅P2層，在非晶硅P2層上繼續(xù)沉積200nm的非晶硅鍺12層以及20nm的非晶硅N2層，其中非晶硅鍺12層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋此或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)，再在非晶硅N2層上濺射600nm的摻鋁氧化鋅作為背電極層。在另一塊相同的玻璃基板上采用磁控濺射沉積IOOnm的金屬鑰層，作為電池的背電極層；在背電極層上采用共蒸法沉積2 u m的銅銦鎵硒膜層，接著磁控濺射IOnm的硫化鎘層，再在其上濺射60nm摻鋁氧化鋅，摻鋁氧化鋅作為電池的受光面，制備好的電池進行層壓封裝。將制備好的銅銦鎵硒太陽能電池與前面制備的非晶硅和非晶硅鍺硅基薄膜太陽能電池串聯(lián)層壓封裝，所制備的非晶硅鍺-銅銦鎵硒集成太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為12.4%。
[0077]實施例四:
[0078]本發(fā)明還提供一種新型太陽能電池的制造方法，圖11是該制造方法的流程圖，如圖11所示，當(dāng)硅基薄膜太陽能電池發(fā)電層為非晶硅膜層時，該制造方法包括:S21在玻璃基板上形成金屬鑰層；S22在該金屬鑰層上形成銅銦鎵硒膜層；S23在該銅銦鎵硒膜層上形成所述非晶硅膜層；S24在該非晶硅膜層上形成摻鋁氧化鋅膜層；S25層壓封裝。
[0079]具體是，在玻璃基板I上采用磁控濺射一層IOOnm的金屬鑰層；之后在金屬鑰層上采用共蒸鍍法沉積2 u m的銅銦鎵硒膜層；再在銅銦鎵硒膜層上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積20nm的非晶娃NI層、IOOnm的非晶娃Il層、IOnm的非晶娃Pl層；其中Il層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋比或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)；在Pl層上濺射90nm的摻鋁氧化鋅層作為電池的前電極；將制備好的電池進行層壓封裝，所制備的非晶硅-銅銦鎵硒集成電池的轉(zhuǎn)換效率為13.8%。需要說明的是，上述膜層的形成的速率范圍是大于等于0.lnm/s,且小于等于0.5nm/s。
[0080]當(dāng)硅基薄膜太陽能電池發(fā)電層為非晶硅鍺膜層時，圖12是該制造方法的流程圖，如圖12所示，當(dāng)硅基薄膜太陽能電池發(fā)電層為非晶硅鍺膜層時，該制造方法包括:S26在玻璃基板上形成金屬鑰層；S27在該金屬鑰層上形成銅銦鎵硒膜層；S28在該銅銦鎵硒膜層上形成所述非晶硅鍺膜層；S29在該非晶硅鍺膜層上形成摻鋁氧化鋅膜層；S30層壓封裝。
[0081]具體是，在玻璃基板上采用磁控濺射一層IOOnm的金屬鑰層；之后在金屬鑰層上采用共蒸鍍法沉積2 u m的銅銦鎵硒膜層；再在銅銦鎵硒膜層上采用13.56MHz等離子體增強化學(xué)氣相沉積法依次沉積20nm的非晶硅N2層、200nm的非晶硅鍺12層、20nm的非晶硅P2層；接著繼續(xù)沉積20nm的非晶硅NI層；在NI層上繼續(xù)沉積IOOnm的非晶硅Il層以及IOnm的非晶硅Pl層，其中非晶硅鍺12層和非晶硅Il層的沉積過程可以通過射頻功率、氫稀釋此或者引入氧化硅進行優(yōu)化調(diào)節(jié)；在非晶硅Pl層上濺射90nm的摻鋁氧化鋅層作為電池的前電極；將制備好的電池進行層壓封裝，所制備的非晶硅鍺-銅銦鎵硒集成電池的轉(zhuǎn)換效率為12.4%。
[0082]以上對本發(fā)明提供的一種新型太陽能電池及其制造方法的實施例進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，上述實施例的內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種新型太陽能電池，其特征在于，包括至少一個第一電池發(fā)電層和至少一個第二電池發(fā)電層；所述第一電池發(fā)電層和第二電池發(fā)電層層疊在一起；相應(yīng)位置的所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層相鄰并串接； 所述第一電池為硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和/或非晶硅鍺薄膜太陽能電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池包含半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層是硅基薄膜太陽能電池的發(fā)電層；其中， 所述非晶硅薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅半導(dǎo)體層； 所述非晶硅鍺薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅鍺半導(dǎo)體層； 所述非晶硅和非晶硅鍺疊層的薄膜太陽能電池至少具有一個非晶硅半導(dǎo)體層和至少一個非晶硅鍺半導(dǎo)體層，該非晶硅半導(dǎo)體層與所述非晶硅鍺半導(dǎo)體層相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層串接具體是，由第一電池發(fā)電層延伸出的正極連接由第二電池發(fā)電層延伸出的負(fù)極；或者由第一電池發(fā)電層延伸出的負(fù)極連接由第二電池發(fā)電層延伸出的正極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述第一電池發(fā)電層與第二電池發(fā)電層串接具體是，利用物理和/或化學(xué)方法在第二電池發(fā)電層上形成第一電池發(fā)電層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型太陽能電池，其特征在于，串接后膜層順序依次是銅銦鎵硒膜層和硅基 薄膜太陽能電池的半導(dǎo)體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型太陽能電池，其特征在于，串接后膜層順序依次是銅銦鎵硒膜層、過渡層和硅基薄膜太陽能電池的半導(dǎo)體層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述過渡層為硅氧膜層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能電池，其特征在于，所述新型太陽能電池的厚度范圍為大于等于lOOnm，且小于等于450nm。
10.一種新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，包括: 制備第一電池； 制備第二電池； 將所述第一電池與所述第二電池串聯(lián)層壓；其中， 所述第一電池是硅基薄膜太陽能電池，所述第二電池為銅銦鎵硒太陽能電池。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，所述第一電池與所述第二電池的制備時間順序可以對調(diào)，或者同時制備所述第一電池和第二電池。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，所述制備第一電池中采用射頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)、熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)、高頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)、電子回旋共振化學(xué)氣相沉積技術(shù)或徼波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)中的一種或者多種。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，所述制備第二電池采用磁控濺射沉積法和共蒸發(fā)。
14.一種新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，包括:在玻璃基板上形成金屬鑰層； 在該金屬鑰層上形成銅銦鎵硒膜層； 在該銅銦鎵硒膜層上形成所述非晶硅和/或非晶硅鍺膜層； 在該非晶硅和/或非晶硅鍺膜層上形成摻鋁氧化鋅膜層； 層壓封裝。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的新型太陽能電池的制造方法，其特征在于，所述膜層形成的速率范圍是大于等于0.lnm/s,且小于等于0.5nm/s。
【文檔編號】H01L31/076GK103618018SQ201310491368
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】徐希翔, 汝小寧, 連重炎, 洪承建, 胡安紅, 王果, 張津燕, 李沅民 申請人:福建鉑陽精工設(shè)備有限公司