[实用新型]一种硅基薄膜太阳能电池的导电窗口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅基薄膜太阳能电池的导电窗口，它适用于含有高透光TCO薄膜的太阳能电池的导电窗口，属于硅基薄膜太阳能电池技术领域。

背景技术

现有技术中的硅基薄膜电池所用的衬底一般为透明玻璃，玻璃上镀有透明导电薄膜（TCO薄膜）作为前电极，TCO薄膜成分一般为掺氟二氧化锡SnO2:F。然后在TCO薄膜上直接沉积p、I、N电池层。作为太阳能电池的窗口，需要具备较高的光学带隙和高的电导率，使更多的光进入本征层进行吸收，转换成电能。但是在进行p型窗口层的沉积时，会有H等离子体对TCO薄膜产生还原性影响，从而降低TCO薄膜的透光性，影响光子进入电池，进而影响电池的光电转换效率。尤其是使用高透光性衬底如沉积有TCO薄膜的低铁超白玻璃时，透过率较普通TCO玻璃高2-3%，但由于P layer带隙及H等离子体还原的作用，使TCO的高透过率受到影响，不能最大程度的发挥其高透过的优势。

发明内容

本实用新型的目的是想提供一种新的适用于含有高透光TCO薄膜的太阳能电池的导电窗口，也即硅基薄膜太阳能电池的导电窗口，以改善P型窗口层与高透光性TCO薄膜的匹配，使太阳能电池的功率最大化。

为实现本实用新型的上述目的，所采用的技术方案是：一种硅基薄膜太阳能电池的导电窗口，包括玻璃衬底、沉积于玻璃衬底上的TCO薄膜层和P、I、N电池层，其结构特点为在TCO薄膜层和P、I、N电池层的P层窗口层之间设有P⁺层导电薄膜。

P、I、N电池层中的P层材料为掺硼非晶硅或掺硼非晶碳化硅薄膜，厚度一般为1-20nm，P⁺层导电薄膜的材料为掺硼非晶硅薄膜，厚度比P层低一个数量级。

所述的玻璃衬底，一般为透明玻璃或低铁超白玻璃。

TCO薄膜的材料可以是掺氟二氧化锡（SnO:F）、掺铝氧化锌（AZO）、掺镓氧化锌（GZO）、铟锡氧化物（ITO）等。

本实用新型在TCO薄膜和P、I、N电池层的P层之间设有P⁺层导电薄膜，也即在衬底的玻璃上依次设置TCO薄膜、P⁺层导电薄膜及P、I、N电池层，P⁺层与p层复合成非晶硅窗口层，从而构成了P⁺、P、I、N电池层，该窗口层具有适用于高透光TCO薄膜的宽带隙的结构，且其光学带隙大于等于1.76 eV。因而本实用新型能最大程度的减少p型窗口层对高透光性TCO薄膜衬底透光性的影响，改善了P型窗口层与高透光性TCO薄膜衬底的匹配，增加了进入本征吸收层的光子，从而提高了太阳能电池的转换效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为一种含有图1所示的导电窗口的硅基薄膜太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。

由图1可以看出，本实用新型的导电窗口，含有玻璃衬底1、沉积于玻璃衬底1上的TCO薄膜层2和P、I、N电池层，在TCO薄膜层2和P、I、N电池层的P层之间设有P⁺层导电薄膜，p⁺层与p层构成非晶硅窗口层，从而形成了P⁺、P、I、N型窗口层。

图2给出了一种含有本实用新型的导电窗口的硅基薄膜太阳能电池的结构示意图，它是由玻璃衬底1、透明导电薄膜层2、由p⁺层和p层复合成的非晶硅窗口层、I层非晶硅本征吸收层、N型非晶硅层、金属背电极层3及背板层4组成并依次叠层。其中背电极层是由ZnO和金属Ag、Ti或Al组成的复合层。其具体制备步骤如下：

1、对沉积有TCO薄膜的玻璃进行磨边清洗，然后用波长为1064nm的激光进行第一道划线P1，然后再次清洗划线后的残留TCO颗粒;

2、用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备沉积P+-P-I-N层非晶硅薄膜；

3、用波长为532nm的激光对非晶硅薄膜进行激光划线P2;

4、用PVD（物理气相沉积）设备沉积复合背电极层；

5、用波长为532nm的激光对非晶硅薄膜层和背电极层进行第三次划线P3，使其成为串联的多个电池；

6、用喷砂机或激光去边机去除太阳能电池边缘的膜层，使其在使用过程中具有良好的绝缘性；

7、在太阳电池的边缘引出导线，然后层压封装。