[发明专利]渐变带隙纳米硅薄膜及渐变带隙纳米硅薄膜太阳能电池有效

专利信息
申请号: 201310125568.1 申请日: 2013-04-11
公开(公告)号: CN103227229B 公开(公告)日: 2017-02-08
发明(设计)人: 于化丛 申请(专利权)人: 于化丛
主分类号: H01L31/076 分类号: H01L31/076;H01L31/0352
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司11429 代理人: 徐琳淞
地址: 200000 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 渐变 纳米 薄膜 太阳能电池
【权利要求书】:

1.渐变带隙纳米硅薄膜,其特征在于:为由非晶硅、晶粒和晶界组成的混合相材料;晶体硅的带隙为1.12eV,非晶硅为1.75eV;所述器件质量级的纳米硅薄膜晶化率范围为40%-70%;所述渐变带隙纳米硅薄膜的带隙为1.3eV~1.5eV。

2.根据权利要求1所述的渐变带隙纳米硅薄膜,其特征在于:由一个1200nm的渐变带隙形成“C”型渐变结构,带隙从1.7eV递变到1.3eV;纳米硅薄膜最高晶化率为70%。

3.根据权利要求1所述的渐变带隙纳米硅薄膜,其特征在于:由两个渐变带隙形成“V”型渐变结构;第一渐变带隙膜厚为300nm,带隙从1.7eV递变到1.3eV,纳米硅薄膜生长初期薄膜纵向生长非晶孵化层到70%晶化率;第二渐变带隙为900nm,带隙从1.3eV递变到1.5eV,纳米硅薄膜晶化率为70%-40%。

4.根据权利要求1所述的渐变带隙纳米硅薄膜,其特征在于:由三个渐变带隙形成“U”型渐变结构;第一渐变带隙膜厚为300nm,带隙从1.7eV递变到1.3eV,纳米硅薄膜生长初期薄膜纵向生长非晶孵化层到70%晶化率;第二渐变带隙膜厚为600nm,带隙为1.3eV,纳米硅薄膜晶化率为70%;第三渐变带隙为300nm,从1.3eV递变到1.5eV,纳米硅薄膜晶化率为70%-40%。

5.根据权利要求1所述的渐变带隙纳米硅薄膜,其特征在于:由四个渐变带隙形成“E”型渐变结构;第一渐变带隙膜厚为300nm,带隙从1.7eV递变到1.3eV,纳米硅薄膜生长初期薄膜纵向生长非晶孵化层到70%晶化率;第二渐变带隙膜厚为300nm,带隙为1.3eV,纳米硅薄膜晶化率为70%;第三渐变带隙膜厚为300nm,从1.3eV递变到1.43eV,纳米硅薄膜晶化率为70%-51%;第四渐变带隙膜厚为300nm,从1.43eV递变到1.5eV,纳米硅薄膜晶化率为51%-40%。

6.一种渐变带隙纳米硅薄膜太阳能电池,包括玻璃衬底(1)、透明导电膜(2)、硅薄膜太阳能电池(3)和背电极(4);其特征在于:所述硅薄膜太阳能电池(3)为单结硅薄膜太阳能电池或多结叠层硅薄膜太阳能电池;单结硅薄膜太阳能电池的I层和多结叠层硅薄膜太阳能电池的每层电池的I层均采用如权利要求1至5之一所述的渐变带隙纳米硅薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种渐变带隙纳米硅薄膜太阳能电池,其特征在于:单结硅薄膜太阳能电池的N层和多结叠层硅薄膜太阳能电池的每层电池的N层均采用N型nc-SiOx:H膜。

8.根据权利要求7所述的一种渐变带隙纳米硅薄膜太阳能电池,其特征在于:所述背电极(4)为ZnO与Ag /Al的复合膜。

9.根据权利要求8所述的一种渐变带隙纳米硅薄膜太阳能电池,其特征在于:所述硅薄膜太阳能电池(3)为由顶电池(31)和底电池(32)构成的双结叠层硅薄膜太阳能电池;所述顶电池(31)的N1层(31-1)为nc-SiOx:H/nc-Si:H,I1层(31-2)为a-Si:H,P1层(31-3)为a-SiC:H;所述底电池(32)的N2层(32-1)为a-Si:H,I2层(32-2)为nc-Si:H,P2层(32-3)为nc-Si:H。

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