矽太陽能電池用ZnSnO<sub>3-X</sub>透明薄膜的製作方法
2023-05-14 03:13:01 1
專利名稱：矽太陽能電池用ZnSnO3-X透明薄膜的製作方法
技術領域：
本發明屬於太陽能發電的技術領域，更具體地說，本發明涉及一種矽太陽能電池用ZnSn03_x透明薄膜。
背景技術：
伴隨著傳統能源的日漸枯竭、環境汙染問題的日益加劇，新能源的開發和應用已經成為人類研究的熱點。取之不盡用之不竭、綠色無汙染的太陽能是新能源開發利用的重點之一。太陽能熱發電是大規模開發利用太陽能的一個重要技術途徑，目前有塔式、槽式、碟式系統，其中以槽式和塔式系統商業應用較多，特別是槽式太陽能熱發電，是迄今為止世界上唯一經過20年商業化運行的成熟技術，其造價遠低於光伏發電。 光熱轉化效率是關鍵指標，往往一個百分點的提高都是盡力追求的。太陽能電池光伏發電是一種清潔、安全的可再生能源，由於受到原理、結構以及材料等諸多方面的限制，傳統結構太陽能電池效率的提升面臨著重大挑戰。矽作為最常見、最重要的半導體材料，不僅是電子晶片、集成電路的基礎材料，也在光伏產業中發揮著絕對的主導作用。由於矽太陽電池將長期處於統治地位，因此開展提高矽太陽電池對光的利用效率的研究具有極其重要的意義。然而由於受到半導體矽帶隙的制約作用，大約有30%的太陽光輻射能量因熱損失而浪費，這成為制約太陽電池效率提高的瓶頸之一。即當電池吸收高能光子產生「熱」載流子，「熱」載流子弛豫導帶底或價帶頂，這部分能量以晶格熱的形式損失，即為熱損失。透明薄膜由於與矽太陽電池工藝兼容且具有高透明性，因此該材料在降低矽太陽電池熱化效應、提高光電轉換效率方面具有重要應用價值。
發明內容
為了解決現有技術問題中存在的上述技術問題，本發明的目的在於提供一種能有效提高矽基太陽能薄膜電池工作效率的透明薄膜。一種矽太陽能電池用ZnSn03_x透明薄膜，其特徵在於所述的透明薄膜中X=O. 05-0. 5。其中，所述透明薄膜的厚度為100_200nm。其中，所述透明薄膜採用磁控濺射方法製備。其中，所述磁控濺射方法包括以下步驟
利用純度為99. 99%的氧化鋅和二氧化錫作為濺射靶材，利用磁控濺射方法製備薄膜材料以矽片或石英為襯底，通入氧化性氣體例如02、空氣等，襯底溫度為300 500°C，工作氣壓為0. 5 IOPa ;然後在還原性氣體例如H2條件下，在400-500°C退火處理1_2小時。與現有技術相比本發明所述的透明薄膜對波長為300-900nm的電磁波透過率超過92%。將本發明所述的透明薄膜沉積在矽太陽電池上表面，能夠降低矽太陽電池的熱化效應，提高電池的光電轉換效率。
具體實施例方式實施例I
利用純度為99. 99%的氧化鋅和二氧化錫作為濺射靶材，利用磁控濺射方法製備薄膜材料以矽片或石英為襯底，通入02，襯底溫度為350°C，工作氣壓為O. 5 IOPa ;然後在H2條件下，在400°C退火處理2小時得到所述的透明薄膜。實施例2
利用純度為99. 99%的氧化鋅和二氧化錫作為濺射靶材，利用磁控濺射方法製備薄膜材料以矽片或石英為襯底，通入02，襯底溫度為450°C，工作氣壓為10 Pa ;然後在H2條件下，在500°C退火處理I小時得到所述的透明薄膜。實施例3
利用純度為99. 99%的氧化鋅和二氧化錫作為濺射靶材，利用磁控濺射方法製備薄膜材料以矽片或石英為襯底，通入O2，襯底溫度為500°C，工作氣壓為5Pa ;然後在H2條件下，在350°C退火處理I. 5小時得到所述的透明薄膜。
權利要求
1.一種矽太陽能電池用ZnSn03_x透明薄膜，其特徵在於所述的透明薄膜中X=O. 05-0. 5。
2.權利要求I所述的ZnSn03_x透明薄膜，所述透明薄膜的厚度為100_200nm。
全文摘要
本發明涉及一種矽太陽能電池用ZnSnO3-X透明薄膜，並且所述的透明薄膜中X=0.05-0.5。本發明所述的透明薄膜對波長為300-900nm的電磁波透過率超過92％。將本發明所述的透明薄膜沉積在矽太陽電池上表面，能夠降低矽太陽電池的熱化效應，提高電池的光電轉換效率。
文檔編號H01L31/0352GK102723387SQ20121021980
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者葛波 申請人:蘇州嘉言能源設備有限公司