一種多晶硅太陽能電池板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多晶硅太陽能電池板，包括具有多層結(jié)構(gòu)的殼體，殼體內(nèi)最底部設(shè)有雙層多晶硅襯底，在所述多晶硅襯底上向上依次設(shè)有第一碳納米管、減反膜、多晶硅吸收層、發(fā)射層、TCO玻璃以及第二碳納米管；所述的殼體外最上端設(shè)有多個電極。該電池具有結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。另外，由于采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為光電轉(zhuǎn)換材料，可以飽和部分懸掛鍵，同時碳納米管結(jié)構(gòu)對太陽光具有很好的透光性，采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為上電極，可以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；并且碳納米管結(jié)構(gòu)在太陽能電池中起到光電轉(zhuǎn)換及上電極的雙重作用，且無需磷或砷層，結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】—種多晶硅太陽能電池板
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于太陽能能源利用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種多晶硅太陽能電池板。

【背景技術(shù)】
[0003]能源短缺和環(huán)境污染是世紀(jì)人類所面臨的兩個重大問題，成為國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。太陽能作為清潔無污染的可再生能源提供了解決這兩個問題的最好方案。目前，如何研制出光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、性能穩(wěn)定以及成本低廉的太陽電池已經(jīng)引起了全世界的廣泛關(guān)注。因此，基于時代發(fā)展的需要，太陽電池具有廣闊的發(fā)展空間。
[0004]太陽能光伏發(fā)電市場正蓬勃發(fā)展，在過去10年間，太陽電池市場每年以40%的比例迅速增長，其中晶體硅太陽電池占據(jù)了太陽電池近90%的市場份額。晶體硅太陽電池組件中硅晶片的成本約占太陽電池總成本的50%，即使生產(chǎn)技術(shù)不斷精進(jìn)與發(fā)展！進(jìn)一步大幅降低晶體硅太陽電池的制備成本也已經(jīng)達(dá)到極限；因此，薄膜化或薄層化成為降低太陽電池成本的主要手段和發(fā)展趨勢。薄膜太陽電池(TFSC)較晶體硅太陽電池，具有弱光性能優(yōu)良、原材料消耗大幅降低和成本低等優(yōu)勢。并且，TFSC還可在柔性襯底上制備，具有韌性好、可折疊、可卷曲以及可大面積生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，未來可應(yīng)用于衣服、汽車玻璃、飛機(jī)以及建筑物等表面。
[0005]但是傳統(tǒng)的薄膜太陽電池存在能量轉(zhuǎn)換效率較低的問題，并且制備工藝復(fù)雜，薄膜厚度還有待進(jìn)一步壓縮。
[0006]目前實(shí)驗(yàn)室中制備出的多晶硅薄膜太陽電池的能量轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到了 19%，但要真正實(shí)現(xiàn)高效率低成本的多晶硅薄膜太陽電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，還需制備出的多晶硅薄膜必須盡可能薄并采用廉價的襯底。
[0007]另外，現(xiàn)有的多晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且，在多晶硅襯底的生長過程中，由于熱應(yīng)力的作用，會在晶粒中產(chǎn)生大量的缺陷。其中，懸掛鍵是多晶硅中的主要缺陷之一，存在于多晶硅的疇界處，成為載流子的俘獲中心，導(dǎo)致載流子遷移率下降。且懸掛鍵的存在增加電子-空穴的復(fù)合損失，導(dǎo)致所制得的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率低。為了增加載流子的遷移率，提高光電轉(zhuǎn)換效率。通常在所述多晶硅襯底的上表面沉積一磷或神層，使其與所述多晶硅襯底作用以形成摻雜硅層接著，在所述摻雜硅層的上表面通過絲網(wǎng)印刷形成金屬電極。然而，形成摻雜硅層需在高溫條件下進(jìn)行，工藝復(fù)雜，另外，絲網(wǎng)印刷所形成的金屬電極寬度較大，造成這光面積較大，導(dǎo)致所制得的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種制造工藝簡單、結(jié)構(gòu)簡單、薄膜厚度低，光電轉(zhuǎn)換效率高的多晶硅太陽能電池板。
[0009]本發(fā)明所述的一種多晶硅太陽能電池板，包括具有多層結(jié)構(gòu)的殼體，殼體內(nèi)最底部設(shè)有雙層多晶硅襯底，在所述多晶硅襯底上向上依次設(shè)有第一碳納米管、減反膜、多晶硅吸收層、發(fā)射層、TCO玻璃以及第二碳納米管；所述的殼體外最上端設(shè)有多個電極。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的TCO玻璃由平板玻璃表面通過均勻鍍上一層透明的導(dǎo)電氧化物薄膜而成。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一碳納米管、第二碳納米管結(jié)構(gòu)相同，均由互相平行的碳納米管長線組成。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明在發(fā)射區(qū)使用了重?fù)诫s工藝，發(fā)射區(qū)重?fù)诫s能夠形成頂層淺結(jié)重?fù)诫s，大大提高了太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約了成本；該電池還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。制備工藝簡單，能進(jìn)一步發(fā)展成更大的主動矩陣顯示屏；含TCO的多晶硅薄膜電池結(jié)構(gòu)可極大提高光生載流子的收集率。另外，由于采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為光電轉(zhuǎn)換材料，可以飽和部分懸掛鍵，同時碳納米管結(jié)構(gòu)對太陽光具有很好的透光性，采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為上電極，可以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；并且碳納米管結(jié)構(gòu)在太陽能電池中起到光電轉(zhuǎn)換及上電極的雙重作用，且無需磷或砷層，結(jié)構(gòu)簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種多晶硅太陽能電池板，包括具有多層結(jié)構(gòu)的殼體1，殼體I內(nèi)最底部設(shè)有雙層多晶硅襯底2，在所述多晶硅襯底2上向上依次設(shè)有第一碳納米管3、減反膜4、多晶硅吸收層5、發(fā)射層6、TC0玻璃7以及第二碳納米管8 ;所述的殼體外最上端設(shè)有多個電極9。
[0015]所述的TCO玻璃7由平板玻璃表面通過均勻鍍上一層透明的導(dǎo)電氧化物薄膜而成。
[0016]所述第一碳納米管3、第二碳納米管8結(jié)構(gòu)相同，均由互相平行的碳納米管長線組成。
[0017]本發(fā)明在發(fā)射區(qū)使用了重?fù)诫s工藝，發(fā)射區(qū)重?fù)诫s能夠形成頂層淺結(jié)重?fù)诫s，大大提高了太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約了成本；該電池還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。使用玻璃襯底，不但具有成本低廉、無毒害、透光性優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定以及容易回收等優(yōu)點(diǎn)，還具有一定的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度；制備工藝簡單，能進(jìn)一步發(fā)展成更大的主動矩陣顯示屏；含TCO的多晶硅薄膜電池結(jié)構(gòu)可極大提高光生載流子的收集率。另外，由于采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為光電轉(zhuǎn)換材料，可以飽和部分懸掛鍵，同時碳納米管結(jié)構(gòu)對太陽光具有很好的透光性，采用碳納米管結(jié)構(gòu)作為上電極，可以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；并且碳納米管結(jié)構(gòu)在太陽能電池中起到光電轉(zhuǎn)換及上電極的雙重作用，且無需磷或砷層，結(jié)構(gòu)簡單。
[0018]本發(fā)明提供了一種多晶硅太陽能電池板，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多晶娃太陽能電池板，其特征在于，包括具有多層結(jié)構(gòu)的殼體(I)，殼體(I)內(nèi)最底部設(shè)有雙層多晶硅襯底(2)，在所述多晶硅襯底(2)上向上依次設(shè)有第一碳納米管(3)、減反膜(4)、多晶硅吸收層(5)、發(fā)射層(6)、TCO玻璃(7)以及第二碳納米管(8);所述的殼體外最上端設(shè)有多個電極(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述的TCO玻璃(7)由平板玻璃表面通過均勻鍍上一層透明的導(dǎo)電氧化物薄膜而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述第一碳納米管(3)、第二碳納米管(8)結(jié)構(gòu)相同，均由互相平行的碳納米管長線組成。
【文檔編號】H01L31/04GK104269447SQ201410480876
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】徐偉, 沈啟群 申請人:無錫中能晶科新能源科技有限公司