[发明专利]一种多晶硅薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于ZnO纳米阵列的多晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，其结构依次包括：FTO或AZO透明导电玻璃衬底、ZnO籽晶层、N型ZnO纳米阵列、P型多晶硅薄膜、金属电极。

2.根据权利1所述结构，其特征在于，N型ZnO纳米阵列直接深入至Si薄膜内部，实现多晶硅薄膜全面包覆ZnO纳米棒。

3.根据权利1所述结构，其特征在于，N型ZnO纳米阵列与P型Si薄膜所需的掺杂元素为同一种或同一族元素，既能形成有效的PN结，提高电池的开路电压，又能避免在制备或使用过程中掺杂元素互扩散导致的电池性能变化。

4.根据权利1所述结构，其特征在于，制备N型ZnO纳米阵列过程中先采用溶胶-凝胶法或者磁控溅射法在FTO或AZO透明导电玻璃衬底上制备ZnO籽晶层，然后采用水热合成法在籽晶层上制备N型ZnO纳米阵列，N型掺杂元素包括B、Al。

5.根据权利1所述结构，其特征在于，在制备上述P型多晶硅薄膜的步骤中，通过金属诱导晶化非晶硅薄膜、热退火处理形成P型多晶硅薄膜，P型掺杂包括B，Al。

6.根据权利5所述制备方法，其特征在于，在制备上述P型多晶硅薄膜的步骤中，所述诱导金属包括Al、Ni、Cu、Au、Ag、Pd。

7.根据权利6所述制备方法，其特征在于，在制备上述P型多晶硅薄膜的步骤中，若采用诱导金属Al，Al掺入Si中为P型掺杂，掺入ZnO中为N型掺杂，有效形成PN异质结，提高电池的开路电压。

8.根据权利1所述结构，其特征在于，采用真空蒸镀金属电极，金属电极包括Al、Ag、Cu、Pt。

9.根据权利3所述制备方法，其特征在于，锌离子浓度介于0.005-0.5mol/L，水浴温度介于60-100℃，水浴时间介于2-8h。

10.根据权利4所述制备方法，其特征在于，在制备上述P型多晶硅薄膜的步骤中，PECVD反应室温度设置介于300-600℃；热处理温度介于350-650℃。