[发明专利]一种高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法有效
申请号: | 201910994256.1 | 申请日: | 2019-10-18 |
公开(公告)号: | CN110867500B | 公开(公告)日: | 2022-05-20 |
发明(设计)人: | 杨平;刘志响 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/0336;H01L31/074;H01L31/0224 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 转换 效率 si zno 异质结 太阳电池 制备 方法 | ||
1.一种高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:依次包括以下步骤:
第一步:清洗硅片:取硅片,进行清洗;
第二步:制备中间层薄膜:在清洗好的硅片的一侧,采用磁控溅射技术,使用本征氧化锌制备中间层薄膜;
第三步:制备AZO薄膜:在中间层薄膜远离硅片的一侧,使用Al2O3掺杂ZnO靶材,采用磁控溅射技术,沉积AZO薄膜;
第四步:制备背电极:在硅片远离中间层薄膜的一侧,采用磁控溅射技术,制备背电极;
第五步:安装掩模板:在AZO薄膜远离中间层薄膜的一侧,安装掩模板;
第六步:制备前电极:采用磁控溅射技术,基于掩模板在AZO薄膜表面上制备前电极;
第七步:移除掩模板:待前电极制备完成之后,将掩模板移除,得到异质结太阳电池半成品;
第八步:还原退火:将太阳电池半成品进行还原退火形成异质结太阳电池;
其中,在第二步制备中间层薄膜后,Si表面与ZnO薄膜就会形成接触密集区I和空白区II,接触密集区I用于防止Si的表面完全被氧化,空白区II内氧浓度很高,经过氧化退火之后,空白区II的Si表面可以被充分氧化,II区空白区内被硅氧化合物填充。
2.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:所述前电极是“山”字形状。
3.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:在进行制备AZO薄膜之前将制备好的中间层薄膜进行氧化退火。
4.如权利要求3所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:对中间层薄膜进行氧化退火时,退火温度是300~600℃,保温时间20~60min,然后随炉冷却。
5.如权利要求4所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:对中间层薄膜进行氧化退火时,退火温度是500℃。
6.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:在第七步还原退火中,退火温度是300-600℃,保温时间20-60min,然后随炉冷却。
7.如权利要求6所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:在第七步还原退火中,退火温度是500℃。
8.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:在各步骤采用磁控溅射技术时,衬底温度是50-300℃。
9.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:所述硅片厚度是180-300μm,所述中间层薄膜厚度为10~200nm,所述AZO薄膜厚度是150~400nm,所述背电极厚度是50-300nm,所述前电极厚度是40-200nm。
10.如权利要求1所述的高转换效率的Si/ZnO异质结太阳电池的制备方法,其特征在于:在第三步制备AZO薄膜时采用的ZnO的质量占ZnO和Al2O3质量总和的98%。
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