[发明专利]一种晶体硅太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池设计与制造领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池的设计与制造。

背景技术

在现有技术中，晶体硅太阳能电池普遍存在吸收光谱较窄，光吸收效率低等问题，使得晶体硅太阳能电池在推广中需要面临光电转换能力弱，费效比低等困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶体硅太阳能电池，所述晶体硅太阳能电池由多个功能层所构成，所述多个功能层分别为基板，银导电膜，金属纳米图案层，光电转换半导体层，透明导电膜，抗反射层；

所述基板上沉积有所述银导电膜；

所述银导电膜上形成有所述金属纳米图案层；

所述金属纳米图案层表面上形成有所述光电转换半导体层；

所述光电转换半导体层上形成有所述透明导电膜；

所述透明导电膜上形成有所述抗反射层；

所述抗反射层为由氮化铝/氧化硅组成的复合结构；

所述金属纳米图案层至少包括两种形态的金属纳米图案区域，所述金属纳米图案区域呈棋盘式分布；所述金属纳米图案层的材料为镍。

具体地，所述金属纳米图案区域的形态分别由半球形，圆台形和六棱柱形所组成。

具体地，所述半球的厚度为25-35纳米，所述圆台的厚度为20-30纳米，所述六棱柱的厚度为20-30纳米。

具体地，所述氮化铝的厚度为氧化铝的1/5。

具体地，所述金属纳米图案层利用曝光、显影技术，在溅射的镍膜上形成所述半球形，圆台形和六棱柱形。

另提供一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板上沉积一银导电膜；

在所述银导电膜上形成一金属纳米图案层；

在所述金属纳米图案层表面上形成一光电转换半导体层；

在所述光电转换半导体层上形成一透明导电膜；

在所述透明导电膜上形成一抗反射层，所述抗反射层为由氮化铝/氧化硅组成的复合结构；

其中，所述金属纳米图案层至少包括两种形态的金属纳米图案区域，所述金属纳米图案区域呈棋盘式分布，所述金属纳米图案层的材料为镍。

具体地，所述金属纳米图案区域的形态分别由半球形，圆台形和六棱柱形所组成。

具体地，所述半球的厚度为25-35纳米，所述圆台的厚度为20-30纳米，所述六棱柱的厚度为20-30纳米。

具体地，所述氮化铝的厚度为氧化铝的1/5。

具体地，所述金属纳米图案层利用曝光、显影技术，在溅射的镍膜上形成所述半球形，圆台形和六棱柱形。

本发明通过在银导电膜表面上呈棋盘式设置至少两种以上形状的金属纳米图案区域，该纳米图案区域为半球形，圆台形和六棱柱形组成，由于半球体凸起、圆台形凸起及六棱锥体凸起能够分别增强380纳米以下波段、380-780纳米波段、780纳米以上的波段的光吸收效率，有效扩展了太阳能电池的吸收光谱，提高了不同波段区间的光吸收效率；其次，由于使用具有由氮化铝/氧化硅组成的复合结构，进一步提高光吸收效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的晶体硅太阳能电池功能层的结构图；

图中符号说明：6-基板，5-银导电膜，4-金属纳米图案层，3-光电转换半导体层，2-透明导电膜，1-抗反射层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明提供了一种晶体硅太阳能电池，所述晶体硅太阳能电池由多个功能层所构成，所述多个功能层分别为基板，银导电膜，金属纳米图案层，光电转换半导体层P-V，透明导电膜TCO，抗反射层；

所述基板上沉积有所述银导电膜；

所述银导电膜上形成有所述金属纳米图案层；

所述金属纳米图案层表面上形成有所述光电转换半导体层；

所述光电转换半导体层上形成有所述透明导电膜；