[发明专利]基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池

权利要求书

1.一种基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：包括依次叠层结合的受光面电极(1)、透明导电层(6)、P型黄铜矿半导体薄膜(7)、N型晶体硅(8)、N⁺背表面场(9)和背金属电极(10)，形成PNN⁺的异质结结构。

2.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述受光面电极(1)为Al、Ag、Au、Ni、Cu/Ni、Al/Ni或Ti/Pd/Ag电极，其厚度为100nm～400μm。

3.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述透明导电层(6)为ITO、SnO₂:F(FTO)、CdSnO₄、CuGaO₂、CuInO₂、SrCu₂O₂、SnO₂、In₂O₃或掺杂的ZnO层，其厚度为80～1000nm。

4.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述P型黄铜矿半导体薄膜(7)为按照ABC₂的原子配比形成的化合物，其中：A为Cu、Ag中的一种元素或二种元素的组合，B为Al、Ga、In中的一种元素或多种元素的组合，C为S、Se、Te中的一种元素或多种元素的组合；其厚度为5nm～3μm，带隙为1.02～3.5eV。

5.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述P型黄铜矿半导体薄膜为层叠的多层结构，按照受光顺序其带隙从3.5eV到1.02eV形成由高到低分布。

6.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述N⁺背表面场(9)的厚度为0.1～2μm，并采用重磷掺杂，掺杂浓度为1×10¹⁸～1×10²⁰/cm³。

7.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述背金属电极(10)为Al、Ag、Au、Ni、Cu/Ni、Al/Ni或Ti/Pd/Ag电极，其厚度为100nm～400μm。

8.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述N型晶体硅(8)为单晶硅、或太阳能级多晶硅，其厚度为100～350μm，掺杂浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁷/cm³。

9.根据权利要求1所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：在所述P型黄铜矿半导体薄膜和N型晶体硅之间还设有一层本征硅薄膜层(11)，形成PINN⁺的异质结结构，所述本征硅薄膜层的厚度为3～50nm。

10.根据权利要求9所述的基于N型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池，其特征在于：所述本征硅薄膜层(11)的厚度为5～15nm。