[发明专利]一种玻璃衬底异质结太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃衬底异质结太阳能电池及其制备方法，涉及太阳能电池技术领域，本发明包括从下到上依次连接的玻璃衬底、透明导电氧化物层、空穴选择层、本征非晶硅层和n型掺杂非晶硅层，空穴选择层为氧化钼薄膜，透明导电氧化物层包括掺钼氧化铟、掺钛氧化铟、掺钨氧化铟中的任一种，本发明具有结构简单、载流子的横向运输能力强、光的利用率高的优点。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体的是涉及一种玻璃衬底异质结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

化石能源危机的出现，人类开始寻求新能源，让新能源代替传统的化石能源。在新能源领域中，目前优势比较大的属于太阳能领域，太阳能有着清洁、使用安全、转化利用比较容易的特点。太阳能的开发利用加速了太阳电池技术的发展，目前市场上成熟的太阳电池技术有单晶硅和多晶硅太阳电池技术，由于硅的铸造过程会出现污染，今后太阳电池的大面积应用，一定程度上限制了晶硅电池的发展，非晶硅薄膜电池就开始产生，非晶硅薄膜有着耗材少、制造成本比较低、环境污染比较小等优势，目前成了世界上科研院所和光伏企业的研究热点。

现有异质结太阳能电池通过导电氧化物和空穴选择层形成叠层结构来降低入射光的反射，从而提高电池效率和短路电流，但是导电氧化物和空穴选择层的材料组合不合理，光学带隙相差比较大，导致可见光短波段的响应比较弱，载流子的横向运输能力差，光的利用率低，电池效率和短路电流还有待提高。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有异质结太阳能电池中的导电氧化物和空穴选择层的材料组合不合理，光学带隙相差比较大，导致可见光短波段的响应比较弱，载流子的横向运输能力差，光的利用率低的技术问题，本发明提供一种玻璃衬底异质结太阳能电池及其制备方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种玻璃衬底异质结太阳能电池，包括从下到上依次连接的玻璃衬底、透明导电氧化物层、空穴选择层、本征非晶硅层和n型掺杂非晶硅层，空穴选择层为氧化钼薄膜，透明导电氧化物层包括掺钼氧化铟、掺钛氧化铟、掺钨氧化铟中的任一种。

进一步地，透明导电氧化物层顶面还设置有金属栅线正极层，金属栅线正极层的厚度为240nm，n型掺杂非晶硅层顶面设置有金属栅线负极层，金属栅线负极层的厚度为50nm。

进一步地，金属栅线正极层和金属栅线负极层的材质均为Cu、Cu合金、Ag、Ag合金中的任一种，Cu合金为Cu与Mo、W、Ti、Ni、Al、Mg、Ta、Sn、Ag中的任一种所形成的合金。

进一步地，透明导电氧化物层的厚度为50-120nm。

进一步地，空穴选择层的厚度为80-150nm。

进一步地，本征非晶硅层的厚度为5-10nm。

进一步地，n型掺杂非晶硅层的厚度为30-100nm。

进一步地，玻璃衬底的透光率90％-95％，玻璃衬底的厚度为3mm-5mm。

一种玻璃衬底异质结太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

S1：选用一块透光率为90％-95％的玻璃衬底，对玻璃衬底表面用乙醇进行清洗，使用氮气吹干；

S2：在玻璃衬底的上表面，使用磁控溅射镀膜机制备透明导电氧化物层；

S3：在透明导电氧化物层上表面，使用一块掩模板空余出用于制备金属栅线正极层的位置，然后使用磁控溅射镀膜机在透明导电氧化物层上表面制备空穴选择层，磁控溅射的气体为氧气，氧气纯度规格99.9％；