[发明专利]太阳能电池光吸收透明薄膜

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种太阳能电池光吸收透明薄膜。 

背景技术

伴随着传统能源的日渐枯竭、环境污染问题的日益加剧，新能源的开发和应用已经成为人类研究的热点。取之不尽用之不竭、绿色无污染的太阳能是新能源开发利用的重点之一。

太阳能热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径，目前有塔式、槽式、碟式系统，其中以槽式和塔式系统商业应用较多，特别是槽式太阳能热发电，是迄今为止世界上唯一经过20年商业化运行的成熟技术，其造价远低于光伏发电。

光热转化效率是关键指标，往往一个百分点的提高都是尽力追求的。太阳能电池光伏发电是一种清洁、安全的可再生能源，由于受到原理、结构以及材料等诸多方面的限制，传统结构太阳能电池效率的提升面临着重大挑战。硅作为最常见、最重要的半导体材料，不仅是电子芯片、集成电路的基础材料，也在光伏产业中发挥着绝对的主导作用。由于硅太阳电池将长期处于统治地位，因此开展提高硅太阳电池对光的利用效率的研究具有极其重要的意义。然而由于受到半导体硅带隙的制约作用，大约有30％的太阳光辐射能量因热损失而浪费，这成为制约太阳电池效率提高的瓶颈之一。即当电池吸收高能光子产生“热”载流子，“热”载流子弛豫导带底或价带顶，这部分能量以晶格热的形式损失，即为热损失。 

透明薄膜由于与硅太阳电池工艺兼容且具有高透明性，因此该材料在降低硅太阳电池热化效应、提高光电转换效率方面具有重要应用价值。 

发明内容

为了解决现有技术问题中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能有效提高硅基太阳能薄膜电池工作效率的透明薄膜。 

一种太阳能电池光吸收透明薄膜，其特征在于所述的透明薄膜为La 参杂的氧化锌薄膜，其中La的含量为0.5-1.25 wt%。

其中，所述透明薄膜的厚度为100-500 nm。

其中，所述透明薄膜采用磁控溅射方法制备。

其中，所述磁控溅射方法包括以下步骤： 

利用参杂La的氧化锌为陶瓷靶材，利用磁控溅射方法制备薄膜材料：以硅片或石英为衬底，通入纯度为99.999％的O₂，衬底温度为300～600℃，工作气压为0.5～10Pa。 

与现有技术相比：所述的参杂有稀土元素的透明薄膜对波长为300-900nm的电磁波透过率超过90％。将本发明所述的透明薄膜沉积在硅太阳电池上表面，能够降低硅太阳电池的热化效应，提高电池的光电转换效率。 

具体实施方式

实施例1 

采用参杂有0.5wt%La的氧化锌为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的O2，流量为150 sccm,电压为800 V,电流为25 A，衬底温度为300℃，工作气压为0.5Pa。

实施例2

采用参杂有1.2wt%La的氧化锌为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的O2，流量为150 sccm,电压为800 V,电流为30 A，衬底温度为450℃，工作气压为0.5Pa。

实施例3

采用参杂有0.8wt%La的氧化锌为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的O2，流量为150 sccm,电压为800 V,电流为30 A，衬底温度为450℃，工作气压为0.5Pa。