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[發明專利]一種硅基硫化鋅異質結太陽電池及其制備方法在審

專利信息
申請號: 201611205458.6 申請日: 2016-12-23
公開(公告)號: CN106784112A 公開(公告)日: 2017-05-31
發明(設計)人: 沈輝;邱開富;邱德鵬;謝琦;蔡倫;吳偉梁 申請(專利權)人: 中山大學
主分類號: H01L31/074 分類號: H01L31/074;H01L31/0336;H01L31/18
代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104 代理人: 李海波,劉艷麗
地址: 510275 廣東*** 國省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 硫化鋅 異質結 太陽電池 及其 制備 方法
【權利要求書】:

1.一種硅基硫化鋅異質結太陽電池,其特征是:所述硅基硫化鋅異質結太陽電池的結構為銀前電極/氫摻雜AZO透明導電膜/硫化鋅薄膜/硅基體/鋁背場/鋁電極,所述硫化鋅薄膜為n型硫化鋅發射極,所述硅基體為p型單晶硅,所述n型硫化鋅發射極與所述p型單晶硅形成異質結太陽電池。

2.根據權利要求1所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池,其特征是:所述銀前電極的厚度為300~1000nm,所述氫摻雜AZO透明導電膜的厚度為80~280nm,所述硫化鋅薄膜的厚度為10~150nm,所述鋁背場/鋁電極的厚度為1~5μm。

3.權利要求1或2所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是包括以下步驟:

(1)選取p型單晶硅,采用雙面堿制絨,在p型單晶硅的雙面獲得金字塔絨面結構,然后清洗硅片,并干燥;

(2)在p型單晶硅的其中一面蒸鍍金屬鋁獲得鋁電極,接著退火處理獲得鋁背場,然后去除p型單晶硅另一面上形成的氧化層;

(3)在p型單晶硅去除氧化層的一面蒸鍍硫化鋅薄膜,形成n型硫化鋅發射極;

(4)在硫化鋅薄膜表面沉積氫摻雜AZO透明導電層;

(5)在氫摻雜AZO透明導電層表面蒸鍍銀作為銀前電極,制得硅基硫化鋅異質結太陽電池ZnS(n)-Si(p)。

4.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(2)中在p型單晶硅的其中一面采用熱蒸發法蒸鍍金屬鋁獲得鋁電極。

5.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(2)中在p型單晶硅的其中一面蒸鍍金屬鋁獲得鋁電極時,工藝參數為:襯底p型單晶硅的溫度為室溫,真空度為1×e-3~8×e-4Pa,蒸發速率為

6.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(2)中退火處理時的溫度為500~600℃,退火時間為30~60min。

7.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(2)中采用體積百分含量為5~15%的HF清洗去除p型單晶硅另一面上形成的氧化層。

8.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(3)中在p型單晶硅去除氧化層的一面采用熱蒸發法蒸鍍硫化鋅薄膜,其中熱蒸發法蒸鍍硫化鋅薄膜的工藝參數為:襯底p型單晶硅的溫度為室溫~150℃,真空度為1×e-3~8×e-4Pa,蒸發速率為

9.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(4)中采用磁控濺射法在硫化鋅薄膜表面沉積氫摻雜AZO透明導電層,采用磁控濺射法在硫化鋅薄膜表面沉積氫摻雜AZO透明導電層的工藝參數為:襯底p型單晶硅的溫度為200~300℃,本底真空度為4×e-4~8×e-4Pa,濺射功率為130~180W,氫氣流量為1~5sccm,氬氣流量為10~30sccm。

10.根據權利要求3所述的硅基硫化鋅異質結太陽電池的制備方法,其特征是:步驟(5)中在氫摻雜AZO透明導電層表面上設置電極掩膜版利用熱蒸發法蒸鍍銀作為銀前電極,利用熱蒸發法蒸鍍銀的工藝參數為:蒸發速率為真空度為1×e-3~8×e-4Pa,襯底溫度為室溫。

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