[发明专利]一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜及其制备方法，该透明导电薄膜包括依次连接的硅衬底、ITO薄膜L1层、BZO薄膜L2层、ITO薄膜L3层，其中，ITO薄膜L1层采用磁控溅射生长，BZO薄膜L2层采用LPCVD方法生长，ITO薄膜L3层采用磁控溅射生长。该透明导电薄膜层用于异质结太阳电池制备中，可以降低异质结电池的表面反射率，提高其短路电流密度，并保持良好的接触性能(不降低填充因子FF)。

技术领域

本发明属于新能源新材料领域，是一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

硅异质结太阳电池是晶体硅太阳电池重要的发展方向，硅异质结太阳电池具有转化效率高、开路电压高、温度系数低、无光致衰减(LID)、无电致衰减(PID)、低制程工艺温度等优势。

硅异质结太阳电池与以PERC为代表的传统晶硅太阳相比，其最显著的区别在于由非晶硅于晶体硅形成的异质结PN结，而非晶硅的电导率显著低于晶体硅材料，因此在硅异质结太阳电池中，非晶硅层之上往往需要覆盖一层透明导电薄膜，用以提高载流子的收集效率。对比来看，由于非晶硅与透明导电薄膜的引入，硅异质结太阳电池的短路电流密度往往低于其他高效硅太阳电池。

本发明提出一种复合结构透明导电薄膜，通过采取ITO/BZO/ITO的复合三明治结构，降低了硅异质结电池表面反射率，提高了异质结太阳电池的短路电流密度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种复合透明导电薄膜及其制备方法，可以降低异质结电池的表面反射率，提高其短路电流密度，并保持良好的接触性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜，包括依次连接的硅衬底、ITO薄膜L1层、BZO薄膜L2层、ITO薄膜L3层。

一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、在金字塔绒面硅衬底上采用磁控溅射方法生长10-20nm厚的ITO薄膜L1层；

S2、在ITO薄膜L1层上采用LPCVD方法生长的40-60nm厚的BZO薄膜L2层；

S3、在BZO薄膜L2层上采用磁控溅射方法生长10-20nm厚的ITO薄膜L3层；获得复合透明导电薄膜。

S4、将上述复合透明导电薄膜进行高温退火。

优选的，所述步骤S1中，在金字塔绒面硅衬底上生长的ITO薄膜L1层的靶材为ITO靶材，其中In、Sn的重量比为5:95-10:90。在金字塔单晶硅绒面衬底上生长ITO薄膜L1层的温度为室温。优选室温为25℃。磁控溅射的功率密度在30mW/cm²-60mW/cm²。磁控溅射的气氛在0.4Pa-0.6Pa之间。

优选的，在所述步骤S1中，生长所述ITO薄膜L1层的磁控溅射的气氛为Ar与O₂与H₂的混合气氛，且H₂与Ar的流量比介于1:80和1:125之间，O₂与Ar的流量比介于1:40和1:60之间。

优选的，在所述步骤S2中，生长所述BZO薄膜L2层的温度为170-190℃。气压为50-200Pa。

优选的，在所述步骤S2中，生长所述BZO薄膜L2层的气氛为B₂H₆、DEZ以及H₂O，且B₂H₆与H₂O的流量比在介于1:2-1:6之间，DEZ与H₂O的流量比在1:1-1:2之间。