[发明专利]太阳能电池及其制造方法在审
申请号: | 201910116388.4 | 申请日: | 2019-02-15 |
公开(公告)号: | CN111584643A | 公开(公告)日: | 2020-08-25 |
发明(设计)人: | 辛科;杨立红 | 申请(专利权)人: | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 |
主分类号: | H01L31/0216 | 分类号: | H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0392;H01L31/18 |
代理公司: | 北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙) 11348 | 代理人: | 王伟锋;刘铁生 |
地址: | 100176 北京市大兴区北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能电池 及其 制造 方法 | ||
本发明是关于一种太阳能电池及其制造方法,涉及太阳能电池技术领域。主要采用的技术方案为:太阳能电池,其包括:依次层叠设置于基板一侧表面的底电极层、光吸收层、缓冲层及前电极层;其中,所述缓冲层包括Zn(S,O)膜层;所述前电极层包括掺硼氧化锌膜层。本发明实施例提供的太阳能电池,其缓冲层为Zn(S,O)膜层,其光学带隙比硫化镉层的光学带隙宽,所以能够能透过更多的太阳能,尤其是波长为380‑500nm的太阳光,进而增加太阳光进入光吸收层的量,有效的提升太阳能电池的光电转换效率,使太阳能电池更加适于实用。
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种太阳能电池及其制造方法。
背景技术
太阳能电池是能够将太阳光的光能转换为电能的发电元件。其中,薄膜太阳能电池具有性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率高的特性,因此薄膜太阳能电池得到越来越多的应用。
现有技术中,薄膜太阳能电池的结构包括设置在基板上的光吸收层、缓冲层和窗口层,其中缓冲层采用硫化镉层(CdS)。
但是,由于硫化镉层的光学带隙为2.4ev(2.4电子伏特),即太阳光中能量大于2.4电子伏特的光,也就是波长为380-500nm的太阳光会严重被硫化镉层吸收,而无法进入能发电的光吸收层,导致太阳能电池的效率损失;此外,采用硫化镉层作为缓冲层与包含有掺硼氧化锌膜层的窗口层的层间结合效果差,使阳光透过率降低,导致太阳能电池的效率降低。
发明内容
有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池及其制造方法,使其具有光学带隙更宽的缓冲层,保证太阳光的透过率,提高太阳能电池的效率。
依据发明请提供的一种太阳能电池,其包括:
所述太阳能电池包括基板以及依次层叠设置于所述基板一侧表面的底电极层、光吸收层、缓冲层及前电极层;
其中,所述缓冲层包括Zn(S,O)膜层;
所述前电极层包括掺硼氧化锌膜层。
优选的,前述的太阳能电池,其还包括高阻层,所述高阻层为本征氧化锌层,所述本征氧化锌层设置于所述缓冲层与所述掺硼氧化锌膜层之间;
所述光吸收层为铜铟镓硒膜层、铜铟硒膜层、砷化镓膜层中的一种。
优选的,前述的太阳能电池,其中所述缓冲层的厚度为10nm-70nm;所述本征氧化锌层的厚度10nm-70nm;所述掺硼氧化锌膜层的厚度为300nm-500nm。
优选的,前述的太阳能电池,其中所述Zn(S,O)膜层中氧原子的摩尔占比为5%-20%;
所述掺硼氧化锌膜层中硼原子的摩尔占比为1%-2%;
其中,所述氧原子的摩尔占比是指所述Zn(S,O)膜层中氧原子的摩尔数与该Zn(S,O)膜层中的原子总量的摩尔数之比,所述硼原子的摩尔占比是指所述掺硼氧化锌膜层中硼原子的摩尔数与该掺硼氧化锌膜层中的原子总量的摩尔数之比。
另外,发明还请提供的一种太阳能电池制造方法,其包括:
在基板上制备底电极层;
在所述底电极层的表面制备光吸收层;
采用单原子层沉积工艺在所述光吸收层上制备包括Zn(S,O)膜层的缓冲层;
在所述缓冲层上制备前电极层。
优选的,前述的太阳能电池,其中在所述缓冲层上制备前电极层的步骤,包括:
采用低压力化学气相沉积工艺在所述缓冲层上制备包括掺硼氧化锌膜层的前电极层;
采用单原子层沉积工艺在所述缓冲层和所述掺硼氧化锌膜层之间制备本征氧化锌层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的