[发明专利]一种广谱吸收的黑硅中间带太阳能电池结构及制作方法

摘要

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及以黑硅为中间带材料的太阳能电池结构及其制作方法，该结构至上而下依次包括：迎光面n型硅外延层、广谱吸收的黑硅中间带结构层、背光面p型硅基衬底。其制备方法为在中间带结构层中，通过适当调控费米能级，使其穿过中间带，中间带的电子处于半满状态。因此材料内的电子不仅存在价带向导带的跃迁，还存在价带向中间带、中间带向导带的跃迁；同时，本发明的表面存在硅微锥结构，入射光在结构表面经多次反射被吸收。因此，本发明所提供的黑硅中间带太阳能电池结构，克服了现有传统硅基太阳能电池在吸收波段方面的限制，并且微锥结构使得表面具有良好的减反效果，从而提高了对太阳光谱的吸收率和转换效率。

主权项

1. 一种广谱吸收的黑硅中间带太阳能电池，其特征在于该结构至上而下依次包括：迎光面n型单晶硅外延层；广谱吸收的黑硅中间带结构层；背光面p型单晶硅基衬底；所述背光面p型硅基衬底采用晶向（100）或（111）的p型单晶硅，双面抛光，厚度为200~500微米，衬底电阻率为1~10欧姆·厘米；所述广谱吸收的黑硅中间带结构层，是在SF6气氛中，由飞秒激光辐照p型硅基衬底获得；经辐照后，所述p型硅基衬底表面结构是间隔为1~10微米，高度为1~10微米的硅微锥；黑硅中间带结构层附在硅微锥上，该层结构厚为100~300纳米，硫元素掺入浓度达~；所述迎光面n型单晶硅外延材料层，是用分子束外延的方法在黑硅中间带结构层表面外延一层厚度为500~800纳米的n型硅材料，该层材料与p型硅基衬底性质相同，晶向为（100）或（111）单晶硅，电阻率为1~10 欧姆·厘米。