[发明专利]一种Si/FeSi2/Si组成三明治结构的太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其基本结构包括：透明衬底(1)或不透明衬底(7)、透明导电薄膜(2)、P型硅掺杂层(3)、本征FeSi2层(4)、N型硅掺杂层(5)、背电极(6)，其特征在于在三明治结构中设有能实现超薄、高效的具有高吸收系数和较高载流子迁移率的β-FeSi₂层。

2.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于3、4、5层为有效光吸收层，其中第3层厚度为0.01～0.5μm，材料为重掺杂的P型硅，掺杂浓度为10¹⁹～10²⁰cm^-2；第4层厚度为0.2～4μm，材料为本征β-FeSi₂层或非故意掺杂β-FeSi₂层，载流子浓度为10¹⁵～10¹⁷cm^-2；第5层厚度为0.01～2μm，材料为重掺杂的N型Si，掺杂载流子浓度为10¹⁹～10²¹。

3.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于位于Si的PN结中间采用的是β-FeSi₂层材料，通过宽/窄/宽带隙结合形成能驱使电子或空穴载流子分离并反向定向移动的倾斜台阶式能带结构。

4.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于所采用的三层结构可以是PIN、NIP、PPN、PNN、NPP、NNP结构，中间层是本征或弱P型或弱N型掺杂，两端PN型Si顺序可互换。

5.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于其硅掺杂层和FeSi₂层可以是单晶、多晶、非晶或微晶结构。

6.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于所述的透明导电薄膜(2)可以是绒面结构的SnO2:F或ZnO或平面结构的ITO或其他透明导电薄膜。

7.根据权利要求1所述的Si/FeSi₂/Si组成三明治结构太阳能电池，其特征在于所述的背电极(6)可以是Al或Ag或Al/Ag金属材料层电极，或者是ZAO与Al或Al/Ag金属多层复合电极，其中ZAO是ZnO:Al，或其他能与N型硅构成欧姆接触的电极。