薄膜太陽能電池組的製作方法

2023-05-07 10:49:51

專利名稱：薄膜太陽能電池組的製作方法
技術領域：
本發明涉及薄膜太陽能電池組，特別是指一種基於非晶半導體材料的，能夠從可 見光擴展到紅外波段吸收的非晶薄膜雙結太陽能電池。
背景技術：
太陽能電池作為一種清潔、環境友好型的能源轉換裝置已經在地面和空間技術上 取得了廣泛應用。目前，市場上大多數太陽能電池都是基於單晶矽材料製造的，並已發展成 為成熟的技術。不過，能量轉換效率和造價問題一直制約著太陽能電池的進一步推廣和普 及。近二十年，太陽能電池逐漸向薄膜電池發展，並輔以設計一些新穎的電池結構如多結薄 膜太陽能電池，在降低製造成本的同時提高了電池轉換效率。非晶薄膜材料是未來多結薄 膜太陽能電池發展的有競爭力的候選者之一。對於非晶材料，由於其製備工藝簡單，造價低 廉，同時可以生長在任意襯底上，在製造太陽能電池時可以選擇價格低廉的襯底，能夠降低 電池的製造成本。一般所謂的全光譜吸收太陽能電池都是針對可見光波段而言的，目前未見有關紅 外波段吸收的太陽能電池。基於太陽光中包含了相當多的紅外光成分，若能開發一種從可 見-紅外波段吸收的太陽能電池，將是很有市場前景的。

發明內容
為了解決上述弊端，一種薄膜太陽能電池組，包括襯底，通過磁控濺射方法生成 的二個串聯的薄膜太陽能子電池，在二個串聯的上面一個薄膜太陽能子電池的頂層上生成 有防反射的透明導電氧化物層，其特徵在於所說的二個子電池是由依次排列生成在襯底 上的吸收紅外波段的非晶碲鎘汞薄膜子電池和吸收可見光波段的非晶矽薄膜子電池組成。薄膜太陽能電池組，其特徵在於所說的非晶碲鎘汞薄膜子電池C3)由摻P型雜質 的非晶Hgl-xCdxTe薄膜，本徵I型非晶Hgl-xCdxTe薄膜和摻N型雜質的非晶Hgl-xCdxTe 薄膜組成。薄膜太陽能電池組，其特徵在於所說的非晶矽薄膜子電池由摻P型雜質的非晶 Si薄膜，本徵I型非晶Si薄膜和摻N型雜質的非晶Si薄膜組成。薄膜太陽能電池組，其特 徵在於，串聯的薄膜太陽能子電池為2個以上。


圖1:本發明結構示意圖。
具體實施例方式以下通過實施例及附圖對本發明作進一步的詳細說明如圖1所示，本發明的薄膜太陽能電池組，包括襯底1，在襯底1上通過磁控濺射 方法生成的二個串聯的薄膜太陽能子電池3、4，在子電池4的頂層上生成有透明導電的ITO 防反射層5。所說的二個子電池由依次排列生成在襯底上的吸收紅外波段的非晶碲鎘汞薄膜子電池3和吸收可見光波段的非晶矽薄膜子電池4組成。本發明所述的襯底1材料為廉 價玻璃、聚合物、鋁或不鏽鋼。在襯底1與子電池3之間沉積有高反射率的金屬層2，金屬層 為鋁層、銀層或交替排列的銀與導電氧化鋅層，這樣有利於太陽能電池的光俘獲。非晶碲鎘汞薄膜子電池用以實現對紅外波段的吸收，其中，本徵I型非晶 Hgl-xCdxTe薄膜層為一個組份χ自襯底向上在0. 25-0. 75範圍漸變的多層薄膜組成，組份 χ以0. 1遞增，這種結構的本徵層基本可實現對lU9nm-1774nm波段紅外光的吸收。非晶碲 鎘汞薄膜子電池的I型層的厚度為200nm-1000nm，N型層的厚度為20nm-40nm，P型層的厚 度為20nm-40nm，總厚度控制在M0nm-1080nm之間較好。非晶矽薄膜子電池用以實現對可見光波段的吸收，I型層的厚度為200nm-1000nm， N型層的厚度為30nm-50nm，P型層的厚度為30nm_50nm，總厚度控制在^Onm-IlOOnm之間較好。頂端的透明導電防反射層5為氧化鋅層，厚度為200nm-300nm，採用低壓化學汽相 沉積方法製備。本發明不限於上述實施例，在本發明的構思範圍內，根據上述說明書的描述，本領 域的普通技術人員還可做出一些顯而易見的改變，但這些改變均應落入本發明權利要求的 保護範圍之內。
權利要求
1.一種薄膜太陽能電池組，包括襯底，通過磁控濺射方法生成的二個串聯的薄膜太 陽能子電池，在二個串聯的上面一個薄膜太陽能子電池的頂層上生成有防反射的透明導電 氧化物層，其特徵在於所說的二個子電池是由依次排列生成在襯底上的吸收紅外波段的 非晶碲鎘汞薄膜子電池和吸收可見光波段的非晶矽薄膜子電池組成。
2.根據權利要求1的薄膜太陽能電池組，其特徵在於所說的非晶碲鎘汞薄膜子電池 (3)由摻P型雜質的非晶Hgl-xCdxTe薄膜，本徵I型非晶Hgl-xCdxTe薄膜和摻N型雜質的 非晶Hgl-xCdxTe薄膜組成。
3.根據權利要求1的薄膜太陽能電池組，其特徵在於所說的非晶矽薄膜子電池由摻P 型雜質的非晶Si薄膜，本徵I型非晶Si薄膜和摻N型雜質的非晶Si薄膜組成。根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池組，其特徵在於，串聯的薄膜太陽能子電池為2 個以上。
全文摘要
本發明涉及薄膜太陽能電池組，特別是指一種基於非晶半導體材料的，本發明在襯底上通過磁控濺射方法生成的二個串聯的薄膜太陽能子電池，在二個串聯的上面一個薄膜太陽能子電池的頂層上生成有防反射的透明導電氧化物層，從可見光擴展到紅外波段吸收的非晶薄膜雙結太陽能電池組。
文檔編號H01L31/0336GK102074595SQ20101054603
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者聶在和 申請人:成都振中電氣有限公司