[发明专利]薄膜型太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，具体而言，涉及一种薄膜型太阳能电池。

背景技术

具有半导体特性的太阳能电池将光能转换为电能。

下面将简要叙述根据现有技术的太阳能电池的结构和原理。太阳能电池以正(P)型半导体与负(N)型半导体形成结的PN结的结构形成。当太阳光入射到具有PN结的结构的太阳能电池上时，由于太阳光的能量，在半导体中产生空穴(+)和电子(-)。通过PN结区域中产生的电场，空穴(+)漂移向P型半导体，电子(-)漂移向N型半导体，由此随着电势的出现而产生电能。

太阳能电池可以主要分类为晶片型太阳能电池和薄膜型太阳能电池。

晶片型太阳能电池利用由诸如硅的半导体材料制成的晶片。同时，通过在玻璃衬底上形成薄膜类型的半导体来制造薄膜型太阳能电池。

在效率方面，晶片型太阳能电池比薄膜型太阳能电池效率高。然而，对于晶片型太阳能电池来说，由于制造工艺性能中的困难，很难实现薄的厚度。另外，晶片型太阳能电池利用价格高昂的半导体衬底，由此提高了它的制造成本。

尽管薄膜型太阳能电池的效率比晶片型太阳能电池的差，但是薄膜型太阳能电池具有例如薄形的实现和低价格材料的利用等优势。因此，薄膜型太阳能电池适合于大规模生产。

薄膜型太阳能电池通过以下连续的步骤制造：在玻璃衬底上形成前电极，在前电极上形成半导体层，以及在半导体层上形成背电极。

下面将参看图1描述现有技术的薄膜型太阳能电池。

图1是表示现有技术的薄膜型太阳能电池的截面图。

如图1所示，现有技术的薄膜型太阳能电池包括衬底10、衬底10上的前电极30、前电极30上的半导体层40、半导体层40上的背电极60。

前电极30形成薄膜型太阳能电池的正(+)电极。另外，由于前电极30与太阳光的入射面对应，因此前电极30由透明导电材料制成。

半导体层40由例如硅的半导体材料制成。半导体层40以具有顺序地沉积的P(正)型硅层、I(本征)型硅层和N(负)型硅层的PIN结构形成。

背电极60形成薄膜型太阳能电池的负(-)电极。背电极60由例如铝的导电金属材料制成。

现有技术的薄膜型太阳能电池具有以下缺点。

一般地，现有技术的薄膜型太阳能电池采用由玻璃制成的衬底10。然而，如果制造具有玻璃衬底10的薄膜型太阳能电池，则太阳光入射到衬底10上的方向与太阳光穿过衬底10进入前电极30的方向差异不大。因此，由于太阳光的收集能力的限制，很难提高太阳能电池的效率。

此外，由透明导电材料制成的前电极30具有与衬底10的低粘合强度。

发明内容

技术问题

因此，鉴于以上问题，完成了本发明，本发明的目的是提供一种能够提高太阳能电池效率的薄膜型太阳能电池及其制造方法，所述太阳能电池效率的提高是通过增强前电极与衬底之间的粘合强度和通过高效率收集太阳光而改善太阳光的透射率来实现的。

技术方案

为了获得这些目的和其它优点并根据本发明的意图，如此处所体现与概括描述的，提供一种衬底上顺序地沉积有前电极、半导体层和背电极的薄膜型太阳能电池，包括：所述衬底与所述前电极之间的缓冲层，以增强所述衬底与所述前电极之间的粘合强度，并改善通过衬底入射的太阳光的透射率。

这里，所述缓冲层由折射率比衬底的折射率高的透明材料形成。

另外，所述缓冲层由折射率在1.9和2.3之间的范围内的透明材料形成。

所述缓冲层以和之间的厚度形成。

所述缓冲层由从包含TiO₂、SiN或SiO₂的组中选择的材料形成。

所述缓冲层包含多个子层。

此外，所述薄膜型太阳能电池还包括在所述半导体层与所述背电极之间的透明导电层。

本发明的另一方面，提供一种制造薄膜型太阳能电池的方法，包括：在衬底上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成前电极；在所述前电极上形成半导体层；以及在所述半导体层上形成背电极。

这里，所述缓冲层由折射率比衬底的折射率高的透明材料形成。

另外，所述缓冲层由折射率在1.9和2.3之间的范围内的透明材料形成。

所述缓冲层以和之间的厚度形成。

所述缓冲层由从包含TiO₂、SiN或SiO₂的组中选择的材料形成。

所述缓冲层包含多个子层。