[发明专利]基于双面金属包覆波导结构非晶硅太阳能电池及制造工艺

权利要求书

1.基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池，包括一太阳能电池层，其特征在于，所述太阳能电池层包括一衬底层、设置在所述衬底层上的非晶硅层、设置在所述非晶硅层上的导电薄膜层、设置在所述导电薄膜层上的玻璃层，所述玻璃层、所述导电薄膜层和所述非晶硅层形成一波导层；

所述衬底层采用一金属全反射层；

还包括一金属耦合层，所述金属耦合层设置在所述玻璃层上；

所述金属耦合层、所述波导层和所述金属全反射层形成一波导结构。

2.根据权利要求1所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池，其特征在于，所述波导结构从上至下的厚度依次为：金属耦合层10nm-50nm、玻璃层0.1mm-5mm、导电薄膜层0.5μm-3μm、非晶硅层0.5μm-2μm、金属全反射层0.5μm-5μm。

3.根据权利要求1或2所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池，其特征在于，所述金属耦合层为铝、银、金等中的一种金属材料制成的金属层。

4.根据权利要求3所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池，其特征在于，所述导电薄膜层作为上电极，所述金属全反射层作为下电极，所述金属全反射层为铝、银、金中的一种金属材料制成的金属全反射层。

5.根据权利要求4所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池，其特征在于，所述非晶硅层包括由上至下的P型硅层、本征硅层和N型硅层。

6.基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备玻璃层：对玻璃基板进行清洗；

2)掩膜：在玻璃基板的四周边缘进行掩膜；

3)制备金属耦合层：在玻璃基板的入射面镀金属膜；

4)制备导电薄膜层：在玻璃基板的四周边缘再次进行掩膜；

在玻璃基板的下方制备ITO层；

并在玻璃基板的四周边缘再次进行掩膜，且留出四周的ITO作为正电极；

5)制备非晶硅层：在ITO层上沉积P、I、N三层非晶硅薄膜；

6)制备金属全反射层：在ITO层上镀金属膜。

7.根据权利要求6所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，还包括7)测试和封装：对非晶硅太阳能电池测试、电法修复和退火；对非晶硅太阳能电池进行封装。

8.根据权利要求6所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，步骤1)中，在对玻璃基板进行清洗时，使用丙酮、乙醇，采用超声波对玻璃基板进行清洗，然后再用氮气吹干，以保证玻璃基板的清洁。

9.根据权利要求6所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，步骤2)和步骤4)中制备掩膜时，采用如下方式：在玻璃基板的四周边缘用胶带贴上一圈，防止镀金属膜时玻璃基板侧面被镀上金属层，造成短路。

10.根据权利要求6所述的基于双面金属包覆波导结构的非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，步骤3)中，采用直流溅射的方式在玻璃基板上镀银、铝膜或金膜；

步骤4)中，采用磁控溅射制备ITO层，作为上电极；

步骤5)中，采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在ITO层上沉积P、I、N三层非晶硅薄膜；

步骤6)中，采用磁控溅射法在ITO层上镀银、铝膜或金膜，作为下电极。