[发明专利]一种基于单晶硅片衬底的CdS/CdTe太阳电池

权利要求书

1.一种基于单晶硅片衬底的CdS/CdTe太阳电池，其特征在于包括以下结构：衬底为p^-型单晶硅片，此衬底硅片的一面沉积有CdTe薄膜、CdS窗口层薄膜以及透明导电氧化物薄膜，另外一面沉积有p^-型ZnTe:Cu背接触层薄膜和金属电极，从而形成基本结构为TCO/CdS/CdTe/Si/ZnTe:Cu/金属的太阳电池；

CdTe薄膜的厚度为0.5微米～5微米，导电类型为弱n^-型至p^-型，即费米能级与导带底的能量差大于0.5eV；

CdS窗口层的厚度为1nm～150nm，导电类型为n^-型；

衬底硅片的另外一面依次沉积有p^-型ZnTe:Cu背接触层薄膜和金属电极；

其制备过程包括：

A、采用单晶硅片做衬底，使用前先去除表面的SiO₂层；

B、将步骤A获得的衬底放置在真空腔室内，衬底的表面沉积出CdTe薄膜；

C、将步骤B获得的薄膜进行后处理，获得性能优良的CdTe薄膜；

D、将步骤C获得的CdTe薄膜进行表面改性，以去除表面的氧化层，在薄膜表面形成富碲层；

E、将步骤D获得的薄膜放置在真空腔室内，在CdTe薄膜表面沉积出CdS窗口层；

F、在步骤E获得的CdS薄膜表面沉积出透过率大于90％的透明导电氧化物薄膜；

G、将步骤F获得的样品取出，将单晶硅片衬底另一面的SiO₂层去除，然后放置在真空腔室内，在衬底另一面上沉积出背接触层薄膜；之后进行后处理，以确保背接触层薄膜的费米能级位置为0.01eV～0.2eV；

H、在步骤G获得的背接触层薄膜表面沉积出金属电极，制作获得电池。

2.根据权利要求1所述的一种基于单晶硅片衬底的CdS/CdTe太阳电池，其特征在于在透明导电薄膜和CdS层之间，CdS层与CdTe层之间以及CdTe层与单晶Si片之间，引入缓冲层，缓冲层厚度为1nm～50nm，为Al₂O₃，SnO₂，ZnSe，ZnS，CdS:O，ZnMgO，CdS_xTe_1-x，CdSe_xTe_1-x或者SiO₂，SiCd_1-xTe_x，其中，0x≤1。