[发明专利]一种纤维状硅基薄膜太阳电池及其制备方法

摘要

本发明属于柔性、高效硅基薄膜太阳电池领域，具体为一种纤维状硅基薄膜太阳电池及其制备方法。本专利采用纤维状基底，若基底不导电需要先在基底上制备背电极，然后利用三室PECVD镀膜系统，在掺杂室及本征室中以SiH4、B2H6、PH3、H2、CH4、GeH4等为放电气体，在基底上依次制备n/i/p结构的硅薄膜，最后，利用磁控溅射镀膜系统p层表面制备ITO薄膜作为前电极和钝化层并包覆工作电极引出正电极”，制备出ss/n/i/p/ITO/前电极或ss/背电极/n/i/p/ITO/前电极结构的纤维状硅基薄膜太阳电池，将硅基薄膜太阳电池引入纤维化，电池具有三维采光、弯曲度大、易制备及可编织等优点。

主权项

一种纤维状硅基薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，采用不锈钢纤维状丝线作为衬底，进行腐蚀清洗；用磁控溅射镀膜系统在衬底上先涂敷一层绝缘材料，再制备Al膜作为背电极，本底真空为6.0×10‑4Pa，工作压强为1.0~1.5Pa，纯度为99.999%的Al靶为靶材，溅射气体为纯度为99.999%的Ar，溅射功率为73W，Al膜厚度为100~340nm；利用三室等离子体增强化学汽相沉积镀膜系统，将不锈钢纤维状丝线安置在垂直旋转阀上，系统本底真空为6×10‑3Pa；在掺杂室1中以SiH4和10%的稀释磷烷PH3+H2为放电气体，氢稀释比为55~65，衬底温度为150℃，放电功率密度为100～200mW/cm2，制备n‑a‑Si:H，厚度为20~25nm；在本征室中以SiH4为放电气体，生长压力、衬底温度和功率密度分别为100Pa、200℃、50~80mW/cm2，氢稀释比为10~20，制备i‑a‑Si:H，厚度为300~500nm；在掺杂室2中，以硅烷SiH4和1%的稀释的硼烷B2H6+H2为放电气体，生长时的压力、温度和功率密度分别为100Pa、170℃、100～200mW/cm2，制备p‑a‑Si:H，厚度为15~20nm；利用磁控溅射镀膜系统在P层硅薄膜表面溅射制备ITO透明导电氧化层，厚度为300~400nm；该ITO透明导电氧化层包覆缠绕在表面的工作电极引出前电极；前电极制备完毕，在表面涂上一层绝缘保护膜。