[发明专利]单晶硅薄膜太阳电池

说明书

技术领域

本发明提供一种廉价单晶硅薄膜太阳电池制造的方法。

背景技术

太阳能发电是应对日益严重的能源短缺问题，以及环境污染问题而发展起来的可再生能源。太阳能发电是发展最快、最具活力的研究领域之一。近几十年来，第一代晶体硅太阳电池、第二代薄膜太阳电池均取得了令人瞩目的成就。但是，其高额成本仍是制约光伏发电大规模应用的主要因素。

传统晶体硅太阳电池的硅晶片，无论是单晶片，还是多晶片，都是利用西门子法制备的太阳级硅原料。西门子法制备多晶硅的工艺过程是非常耗电的。因此，采用西门子方法制造多晶硅片既耗能，又浪费硅材料，使太阳级多晶硅材料的价格居高不下，直接导致了晶体硅太阳电池的高价格，严重影响了晶体硅太阳电池的应用。

为了降低晶体硅太阳电池的成本，人们采用物理方法进行硅提纯。但是由于硅材料中的关键杂质磷和硼得分凝系数非常接近于1，所以通过物理方法很难去除这两种杂质。因此，用物理方法提纯的硅材料不能直接用于生产太阳电池。本发明利用物理方法提纯的硅单晶片为衬底，在其上生长符合太阳电池要求的单晶硅薄膜，既可以保障太阳电池的性能，又可以降低制造成本。这一技术的应用必将对太阳能发电产业起到推动作用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种制造廉价单晶硅薄膜太阳电池的方法，可以降低太阳电池的制造成本，保证太阳电池具有稳定的高光电转换效率，并保证太阳电池能够长期稳定地工作。

本发明的目的是由以下的技术方案实现的：

一种廉价单晶硅薄膜太阳电池制造方法，用于将太阳能转换为电能。该发明以廉价的冶金级硅为原料，经过物理方法提纯后制成单晶硅片。以单晶硅片为衬底，采用化学气相沉积方法生长单晶硅薄膜p-n结，采用常规工艺制备上表面减反射膜和上、下表面电极，完成太阳电池片的制备。

附图说明

图1廉价单晶硅薄膜太阳电池示意图

具体实施方式

为了进一步说明本发明的结构和特征，以下结合实施例及附图对本发明作进一步的说明。

制备廉价单晶硅薄膜太阳电池的产业链如下：

(1)冶金级硅原料生产；

(2)物理方法进行硅提纯；

(3)单晶硅片生产；

(4)单晶硅薄膜太阳电池生产。

在以上的产业链中，前三个都是成熟的产业。本发明以物理方法提纯的单晶硅片为衬底，采用化学气相沉积方法生长单晶硅薄膜。对于n(p)型衬底，首先生长n(p)型单晶硅薄膜，然后在生长p(n)型单晶硅薄膜。单晶硅薄膜生长完成以后，采用常规工艺在晶片的上表面制备减反射膜，制备上、下表面电极，如图1所示。

实现该发明所具有的有意义，提供一种廉价单晶硅薄膜太阳电池的制造方法，用于将太阳能转换为电能。其意义在于，以廉价的物理方法提纯的单晶硅片为衬底，采用化学气相沉积方法生长单晶硅薄膜，制造的单晶硅薄膜太阳电池，具有转换效率高、成本低、性能稳定和使用寿命长等优势。这一技术的应用必将对太阳能发电产业起到推动作用。