專利名稱：一種梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人類社會(huì)文明和生活水平的不斷進(jìn)步和提高，人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大， 然而地球上的一次性能源資源(如石油、煤炭、天然氣、核燃料等)卻越來(lái)越少，最終將枯竭。同時(shí)，消耗一次性能源的同時(shí)也伴隨著巨大的環(huán)境污染和大量溫室氣體的排放，這些均直接威脅到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此發(fā)展可再生清潔能源技術(shù)是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。太陽(yáng)能電池能夠?qū)⑷≈槐M、用之不竭的太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能，是一種清潔的可再生能源技術(shù)。目前，工業(yè)上規(guī)?；a(chǎn)的太陽(yáng)能電池絕大部分是晶體硅太陽(yáng)能電池，這包括單晶硅電池和多晶硅電池。單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率為18%左右，而多晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率為16%左右。近年來(lái)，基于薄膜技術(shù)的太陽(yáng)能電池得到了較快的發(fā)展，這是因?yàn)楸∧ぬ?yáng)能電池的成本比晶體硅太陽(yáng)能電池相對(duì)較低，同時(shí)也節(jié)省原材料。但是薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率卻顯著低于晶體硅太陽(yáng)能電池，這也是薄膜太陽(yáng)能電池所占的市場(chǎng)份額顯著低于晶體硅太陽(yáng)能電池的主要原因之一。比如，非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率目前為8%左右，顯著低于單晶硅電池的18%。當(dāng)前工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的晶體硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率在保持成本不顯著升高的條件下已很難進(jìn)一步提高，當(dāng)然采用實(shí)驗(yàn)室的復(fù)雜技術(shù)可以將單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高到22%，但其制備成本極高，無(wú)法實(shí)用化。因此，研究人員一直在探索既能夠提高晶體硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率又不增大其制備成本的新技術(shù)。日本Sanyo公司的研究人員于1990年的第五屆國(guó)際光伏會(huì)議上提出了一種將晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù)和非晶硅薄膜電池技術(shù)組合起來(lái)的硅基異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)，他們采用 PECVD技術(shù)在η型單晶硅的前后表面先分別沉積一層IOnm厚的本征非晶硅薄膜，然后再分別沉積一層IOnm厚的ρ+型和η+非晶硅薄膜，最后分別沉積一定厚度的透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)收集電荷，他們將這種電池稱為HIT電池，其中‘I’代表上述的本征非晶硅薄膜層。這種硅基異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)在近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)其制備成本也較低。Sanyo 公司的研究人員于2009年在Solar Energy Materials and Solar Cells專業(yè)期刊上發(fā)表石if究論文(Y. Tsunomura 等，"Twenty-two percent efficiency HIT solar cell，，，Solar Energy Materials and Solar Cells，2009 年，第 93 卷第 6_7 期，第 670 頁(yè)至 673 頁(yè))宣布他們制備的硅基異質(zhì)結(jié)電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22. 3% ；他們于2011年又在該專業(yè)期刊上發(fā)表石if究論文(T. Mishima 等，"Development status of high-efficiency HIT solar cells”，Solar Energy Materials and Solar Cells，2011 年，第 95 卷第 1 期，第 18 頁(yè)至 21頁(yè))宣布他們制備的硅基異質(zhì)結(jié)電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23%，并設(shè)定其目標(biāo)將是25%。 目前，Sanyo公司處于該類硅基異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先水平，其光電轉(zhuǎn)換效率顯著高于傳統(tǒng)的晶體硅電池。近年來(lái)，在Sanyo公司所提出的硅基異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究人員也提出了一些變異結(jié)構(gòu)，比如不插入本征非晶硅薄膜層；或者在晶體硅的一面采用非晶硅薄膜，而在另一面則仍用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；也有采用微晶硅薄膜代替非晶硅薄膜的。在上述各種硅基異質(zhì)結(jié)電池中，所采用的η+型或ρ+型摻雜非晶硅或微晶硅薄膜層均具有單一摻雜濃度的特點(diǎn)，亦即該薄膜層被均勻摻雜。在均勻摻雜的半導(dǎo)體中不存在內(nèi)建電場(chǎng)，因此不能有效地將薄膜層內(nèi)的少數(shù)載流子推向Pn結(jié)區(qū)域從而提高光電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前硅基異質(zhì)結(jié)電池中存在的上述弱點(diǎn)，提出了一種具有梯度摻雜濃度非晶硅薄膜層的硅基異質(zhì)結(jié)電池，以及該種硅基異質(zhì)結(jié)電池的制備方法，以提高硅基異質(zhì)結(jié)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案(1)對(duì)晶體硅襯底進(jìn)行表面處理，去除襯底表面的金屬雜質(zhì)、損傷層和氧化層并制絨；(2)梯度摻雜非晶硅薄膜的沉積采用PECVD技術(shù)在上一步驟中得到的晶體硅前表面上沉積摻雜非晶硅薄膜，襯底溫度為150°C 250°C，通入氫氣、硅烷、和氫氣稀釋的硼烷或磷烷作為反應(yīng)氣體，PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在45 50Pa，其中硼烷或磷烷為摻雜源氣體，如晶體硅為η型，則選擇硼烷，如晶體硅為ρ型，則選擇磷烷，硼烷或磷烷一般使用氫氣稀釋后儲(chǔ)存于鋼瓶中，其稀釋度為95 98%，亦即硼烷或磷烷的含量為2 5%，通過(guò)控制硼烷或磷烷(含氫氣)與硅烷之間的氣體流量比例就可以控制非晶硅薄膜中硼或磷的摻雜濃度，使磷烷或硼烷在混合氣體中的體積含量為0. 0005% 0. 35%，沉積三到五層摻雜濃度從下層到上層依次升高的非晶硅薄膜，其中硼或磷在非晶硅薄膜中的摻雜濃度范圍為 0. 01% 2%，這樣就完成了晶體硅前表面的梯度摻雜非晶硅薄膜的沉積；(3)透明導(dǎo)電薄膜的沉積在上述步驟中制得的梯度摻雜非晶硅薄膜上沉積 20nm SOnm的透明導(dǎo)電薄膜，透明導(dǎo)電薄膜具有既透光又能有效地收集光生載流子的效果，同時(shí)也能有效地降低反射率；透明導(dǎo)電薄膜可采用銦氧化錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(AZO) 或摻氟氧化錫(FTO)等透明導(dǎo)電氧化物薄膜材料，沉積方法采用磁控濺射等真空沉積技術(shù)；(4)柵線電極的沉積在步驟(3)中制得的透明導(dǎo)電薄膜上沉積柵線電極，制得梯度摻雜的硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，柵線電極的材料可采用銀、鋁、或其它合適金屬，沉積方法可采用熱蒸發(fā)、磁控濺射等真空沉積技術(shù)。上述方案中，在步驟C3)之前還可以先在晶體硅襯底的下表面沉積3 5層的梯度摻雜非晶硅薄膜，其工藝步驟與步驟( 類似，但摻雜元素與步驟( 不同，亦即如晶體硅為η型，則摻雜源氣體為磷烷，如晶體硅為ρ型，則摻雜源氣體為硼烷。上述方案中，還可以包括一在硅晶體襯底表面沉積本征非晶硅的步驟=PECVD沉積室抽真空到0. 5 X KT5Pa 2 X10_5Pa，襯底溫度加熱到150°C 250°C，通入氫氣和硅烷的混合氣體作為反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體中硅烷所占的體積比例為5% 15%，PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在45 551^。
步驟(1)所述的晶體硅襯底表面處理包括以下步驟(1)將晶體硅襯底放入去離子水、乙醇和丙酮按照體積比1 1 1配制的混合溶液中，超聲清洗10-15分鐘，120°C-20(TC下烘干襯底，再用鹽酸和雙氧水按照體積比1 1 混合溶液去除表面的金屬雜質(zhì)，用去離子水清洗后烘干；(2)將清洗過(guò)的晶體硅襯底放入氫氟酸(濃度40% wt)、硝酸(濃度67% wt)、醋酸(濃度99. 5% wt)按照體積比3 5 3配制的混合溶液中，浸泡5 20分鐘，去除晶體硅的表面損傷層，用去離子水清洗后烘干；(3)將晶體硅襯底放入-5% wt的氫氟酸中浸泡2 10分鐘之后取出，放入去離子水中超聲清洗15分鐘，然后將襯底取出放入烘箱中烘干；步驟⑵和(3)之間還可以將去除表面損傷層的晶體硅進(jìn)行制絨，降低其光反射率。以單晶硅襯底為例，配制含有1 2% wt的NaOHUO 15% wt的異丙醇的去離子水溶液，將單晶硅襯底置于該溶液中在80 85°C下制絨20 40分鐘，取出，然后用去離子水清洗后烘干。 此梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池具有以下優(yōu)點(diǎn)非晶硅薄膜與晶體硅接觸具有較好的鈍化效果形成pn結(jié)，可以獲得比較高的開(kāi)路電壓；非晶硅比晶體硅的吸光系數(shù)大很多，因此硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中的非晶硅薄膜雖然較薄，但仍有一定程度的光吸收從而產(chǎn)生光生載流子，其中的少數(shù)載流子很容易在非晶硅薄膜中復(fù)合流失，本發(fā)明所提出的梯度摻雜多層非晶硅薄膜，可以在非晶硅薄膜層中產(chǎn)生較強(qiáng)的梯度型內(nèi)電場(chǎng)，能夠有效地將這些載流子推向pn結(jié)區(qū)，產(chǎn)生電流，從而降低了載流子的損失，提高少數(shù)載流子的收集率，增大電池的短路電流；與電極接觸的摻雜非晶硅層摻雜濃度較高，電阻率低，可以減少與電極接觸的非晶硅層的接觸電阻，從而增加電極對(duì)光生載流子的收集效率。因此，本發(fā)明的梯度摻雜的硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池較現(xiàn)有硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的晶體硅襯底、本征非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中的晶體硅襯底和摻雜非晶硅薄膜的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中的晶體硅襯底、本征非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例4中的晶體硅襯底、本征非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖中1為襯底，2為本征非晶硅薄膜，3為梯度摻雜非晶硅薄膜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1 (1)本實(shí)施例采用區(qū)熔生產(chǎn)、電阻率為3 Ω · cm的ρ型單晶硅襯底Ω · cm,單晶硅取向?yàn)?100)、厚度為300 μ m。首先量取300mL的去離子水、300mL的乙醇和300mL的丙酮倒入容器中配成1 1 1的混合清洗液，然后將如圖1所示的單晶硅襯底1放入混合清洗液中，將裝有混合清洗液和襯底的容器放入超聲波清洗儀中，超聲清洗15分鐘，清洗完之后將襯底放入烘箱中烘干，烘箱溫度設(shè)定為130°C;再用按照1 1體積比配制的鹽酸和雙氧水的混合溶夜去除單晶硅襯底表面的金屬雜質(zhì)，用去離子水清洗后烘干；(2)分別量取300mL的氫氟酸(濃度40% wt)、500mL的硝酸(濃度67% wt)、300mL 的醋酸(濃度99. 5% )并倒入一聚四氟乙烯容器中混合，將步驟(1)中得到單晶硅襯底放入該容器中，腐蝕5min 20min，然后取出用去離子水清洗并烘干；(3)配制含有1. 5% wt的Na0H、13% wt的異丙醇的去離子水溶液，將上述所得單晶硅襯底置于該溶液中在80 85°C下制絨25分鐘，取出，然后用去離子水清洗15分鐘后烘干；(4)量取2000mL濃度為2% wt的氫氟酸溶液倒入聚四氟乙烯容器中，將步驟(3) 中烘干好的單晶硅襯底放入其中，浸泡5min之后取出，放入去離子水中超聲清洗15分鐘， 然后將襯底取出放入烘箱中烘干；(5)將步驟(4)中烘干好的單晶硅襯底放入PECVD沉積室中，抽真空到1 X 10 , 襯底溫度加熱到190°C，然后通入氫氣和硅烷作為反應(yīng)氣體，氫氣的流量為％SCCm，硅烷的流量為kccm，總流量為lOOsccm，亦即反應(yīng)氣體中硅烷的體積濃度為5%，PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在50Pa，待狀態(tài)穩(wěn)定后，開(kāi)通射頻電源調(diào)節(jié)功率為50W，沉積2min，然后斷開(kāi)射頻電源，停止沉積。此時(shí)沉積完成的是圖1中所示的本征非晶硅薄膜層2，其厚度為6nm ；(6)在上述反應(yīng)氣體中加入磷烷氣體，所使用的磷烷氣體中磷烷的體積含量為 5%，其余為稀釋氣體-氫氣。通過(guò)控制磷烷氣體的流量來(lái)控制摻雜非晶硅薄膜中的摻雜濃度，硅烷、氫氣、磷烷氣體的總流量控制為lOOsccm。首先，硅烷的流量為^ccm，氫氣的流量為94. kccm，磷烷氣體的流量為0. 5sccm, PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在50Pa，待狀態(tài)穩(wěn)定后，開(kāi)通射頻電源調(diào)節(jié)功率為50W，沉積1分鐘，斷開(kāi)射頻電源，停止沉積，得到摻磷濃度約為0. 08%的摻雜非晶硅薄膜，其厚度約為3nm ；硅烷的流量保持為kccm，調(diào)節(jié)氫氣的流量為92.5CCm，磷烷氣體的流量為 2. 5sccm, PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在50Pa，在50W的射頻功率下沉積lmin，斷開(kāi)射頻電源， 停止沉積，得到摻磷濃度約為0. 41%的摻雜非晶硅薄膜，其厚度約為3nm ；硅烷的流量保持為kccm，調(diào)節(jié)氫氣的流量為90sCCm，磷烷氣體的流量為kccm， PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在50Pa，在50W的射頻功率下沉積Imin，斷開(kāi)射頻電源并停止通入氣體，停止沉積，得到摻磷濃度約為0. 85%的摻雜非晶硅薄膜，其厚度約為3nm ；顯然，上述三層摻雜非晶硅薄膜從下層至上層的摻磷濃度呈梯度式升高，亦即成為梯度摻雜形態(tài)，如圖1中的梯度摻雜非晶硅薄膜3 ；(7)將樣品翻轉(zhuǎn)在上述單晶硅的另一面重復(fù)上述第( 和(6)步驟的工藝流程，沉積本征非晶硅薄膜和梯度摻雜硼的非晶硅薄膜；(8)待晶體硅溫度降低到60°C以下時(shí)，打開(kāi)PECVD，然后將樣品轉(zhuǎn)移至磁控濺射系統(tǒng)，使用磁控濺射在兩面的摻雜非晶硅薄膜上鍍透明導(dǎo)電薄膜，靶材為ITO靶，功率80w，氧氣流量lOsccm，氬氣流量20SCCm，鍍膜時(shí)間為1小時(shí)，膜厚度為80nm ；(9)最后用熱蒸發(fā)儀在兩面的透明導(dǎo)電薄膜上蒸鍍鋁柵線電極，電流為150A，制成梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。
在AMI. 5G模擬太陽(yáng)光測(cè)試的光伏性能如表1所示，其性能比同等條件下制備的常 規(guī)硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池(本征非晶硅薄膜厚度6nm、摻雜非晶硅薄膜為單層，其摻雜濃度 為0. 85 %、厚度為9nm)的光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)高6 %。
表權(quán)利要求
1.一種梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，包括晶體硅襯底、摻雜非晶硅薄膜、透明導(dǎo)電薄膜和柵線電極，所述的摻雜非晶硅薄膜沉積在晶體硅的上表面上，透明導(dǎo)電薄膜沉積在摻雜非晶硅薄膜上，柵線電極沉積在透明導(dǎo)電薄膜上，其特征在于，所述摻雜非晶硅薄膜為多層結(jié)構(gòu)，其中各層摻雜非晶硅薄膜的摻雜濃度自晶體硅襯底向透明導(dǎo)電膜方向依次升高；當(dāng)晶體硅襯底為η型半導(dǎo)體時(shí)，所述摻雜非晶硅薄膜為ρ型非晶硅薄膜；當(dāng)晶體硅襯底為P型半導(dǎo)體時(shí)，所述摻雜非晶硅薄膜為η型非晶硅薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述晶體硅襯底的下表面上依次沉積摻雜非晶硅薄膜和透明導(dǎo)電薄膜；當(dāng)晶體硅襯底為η型半導(dǎo)體時(shí)，沉積在下表面上的摻雜非晶硅薄膜為η型非晶硅薄膜，當(dāng)晶體硅襯底為P型半導(dǎo)體時(shí)， 沉積在下表面上的摻雜非晶硅薄膜為P型非晶硅薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，在晶體硅襯底與摻雜非晶硅薄膜之間沉積有本征非晶硅薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述摻雜非晶硅薄膜數(shù)量為3 5層，其中每層的厚度為0. 5nm 5nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述摻雜非晶硅薄膜每層厚度為2nm 5nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述本征非晶硅薄膜的厚度為Inm 10nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述本征非晶硅薄膜的厚度為5nm 8nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，各層摻雜非晶硅薄膜摻雜濃度在0. 01 % 2 %范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述的透明導(dǎo)電薄膜由ITO、AZO或FTO中的一種制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述的柵線電極由Al、Ag中的一種制成。
11.權(quán)利要求1 10所述梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)對(duì)晶體硅襯底進(jìn)行表面處理，去除襯底表面的金屬雜質(zhì)、損傷層和氧化層；(2)采用PECVD技術(shù)對(duì)經(jīng)表面處理的晶體硅襯底沉積摻雜非晶薄膜，PECVD沉積室抽真空到0. 5Χ10_5!^ 2X10_5Pa，襯底溫度加熱到150°C 250°C，通入氫氣、硅烷和磷烷的混合氣體或氫氣、硅烷和硼烷的混合氣體，氫氣為稀釋氣體，硅烷的體積含量為5% 15%， 磷烷或硼烷在混合氣體中的體積含量為0. 0005% 0. 35%，PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在 45 55Pa，在襯底表面沉積三到五層摻雜濃度從下到上依次提高的非晶硅薄膜；對(duì)于ρ型摻雜非晶硅薄膜，以硼烷氣體為摻雜反應(yīng)氣體，對(duì)于η型摻雜非晶硅薄膜，以磷烷氣體為摻雜反應(yīng)氣體；(3)在摻雜非晶或微晶硅薄膜上通過(guò)沉積20nm SOnm的透明導(dǎo)電薄膜；(4)在透明導(dǎo)電薄膜上沉積柵線電極，制得梯度摻雜的硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。
12.權(quán)利要求11所述梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(2)和C3)之間，采用PECVD技術(shù)在晶體硅襯底的下表面重復(fù)步驟( 沉積3 5層的梯度摻雜非晶硅薄膜；晶體硅為η型，則摻雜源氣體為磷烷，如晶體硅為ρ型，則摻雜源氣體為硼焼。
13.權(quán)利要求11或12所述梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于， 包括一在硅晶體襯底表面沉積本征非晶硅的步驟=PECVD沉積室抽真空到0. 5X 10 2X10_5Pa，襯底溫度加熱到150°C 250°C，通入氫氣和硅烷的混合氣體作為反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體中硅烷所占的體積比例為5% 15%，PECVD沉積室的壓強(qiáng)控制在45 551^。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種梯度摻雜的硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法，以晶體硅為襯底，在其表面上沉積數(shù)層摻雜濃度依次升高的非晶硅薄膜，最后沉積一定厚度的透明導(dǎo)電薄膜并制備電極，制得梯度摻雜硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。非晶硅薄膜與晶體硅接觸具有很好的鈍化效果，可以獲得比較高的開(kāi)路電壓；梯度摻雜的多層非晶硅層可以形成較強(qiáng)的內(nèi)電場(chǎng)，可以減少光生少子的復(fù)合損失，提高少數(shù)載流子的收集率，增加短路電流；與電極接觸的摻雜非晶硅層摻雜濃度較高，電阻率低，可以減少與電極間的接觸電阻，從而提高太陽(yáng)能電池的填充因子。因此，與傳統(tǒng)硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池相比，梯度摻雜的硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L31/0352GK102280502SQ201110247920
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者杜國(guó)平, 齊立敏 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)