非晶硅薄膜太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种非晶硅薄膜太阳能电池及其制备方法，太阳能电池的I层光吸收层所用薄膜材料为采用梯度氢稀释方法制备而得的初晶态非晶硅I‑a‑Si:H薄膜材料；所述梯度氢稀释方法将氢稀释浓度通过改变H₂与SiH₄的流量来实现氢稀释浓度由高到低变化。本发明使用梯度氢稀释方法制备光吸收层，开始采用高氢稀释度，使薄膜很快进入初晶态，随着薄膜的生长，降低氢稀释度，避免了在薄膜生长过程中，固定高氢稀释度使薄膜微晶化的问题，从而使薄膜一直处在初晶态的状态，极大的改善了薄膜的纵向均匀性；此种均匀性良好的光吸收层用于电池可有效提升电池的光电转换效率。

主权项

一种非晶硅薄膜太阳能电池，包括玻璃基板(1)、电池前电极(2)、硅薄膜太阳能电池(3)和背电极(4)；其特征在于：所述硅薄膜太阳能电池(3)为单结硅薄膜太阳能电池或多结叠层硅薄膜太阳能电池，每结硅薄膜太阳能电池包括依次沉积的P层(31)、I层(32)和N层(33)；所述单结硅薄膜太阳能电池的I层或多结叠层硅薄膜太阳能电池的顶电池的I层为初晶态非晶硅I‑a‑Si:H，所述每结硅薄膜太阳能电池的P层(31)为由P1层(31‑1)和P2层(31‑2)组成的两层结构；所述P1层(31‑1)为沉积在电池前电极(2)上的非晶硅碳层P‑a‑SiC:H；所述P2层(31‑2)为纳米硅碳P‑nc‑SiC:H；所述P1层(31‑1)到I层(32)之间的带隙变化通过梯度CH₄掺杂量获得；所述P1层(31‑1)带隙为1.9eV、厚度为10nm；P2层(31‑2)厚度为8nm，带隙由1.9eV渐变到为1.75eV。