高转化率硅晶及薄膜复合型多结PIN太阳能电池及其制造方法

摘要

本发明提出了高转化率硅晶及薄膜复合型多结PIN太阳能电池及其制造方法。所述硅晶及薄膜复合型多结结构可以从相关的六种材料中选用形成二结，三结，四结，五结，六结薄膜太阳能电池。本发明采用双面抛光工艺，离子注入工艺，等离子增强型化学气相沉积工艺，激光结晶工艺，等离子掺杂工艺和PECVD过度层工艺来改善各层之间的界面性能，如降低各叠层之间的界面电阻和增强薄膜材料结晶性能，并用氢化处理工艺来保持各层材料性能的稳定和改善透明导电薄膜材料和界面的透光率和导电性。电池转换效率可达25％-30％，并具有较好的稳定性。

主权项

一种硅晶及薄膜复合型多结 PIN太阳能电池，其特征是，电池结构如下：     底电极/ n‑epi‑Ge/ i‑梯度 epi‑Si1‑xGex / p‑epi‑Si /参杂氧化硅SiOX中间反射层/n+‑layer‑n‑型硅晶片‑p+‑layer/参杂氧化硅SiOX中间反射层/ n‑mc‑Si/ i‑mc‑Si / p‑mc‑Si/参杂氧化硅SiOX中间反射层/ n–A‑Si/ i– A‑ Si / p–A‑ Si/TCO‑Al/纳米纤维 SiO2减反射膜；    其中，TCO层与相邻的中间反射层之间以及相邻两中间反射层之间的膜层为一结，每结中各膜层所用半导体材料相同并因掺杂不同而组成pin结； 0 ≤ x ≤1；“/”表示两层之间的界面；n‑表示电子型半导体，i‑表示本征半导体，P‑表示空穴型半导体； A‑表示非晶体，mc‑ 表示微晶； n+‑layer‑n‑型硅晶片‑p+‑layer表示在n‑型硅晶片各面上进行离子注入形成n+型硅晶层和p+型硅晶层，即n+‑layer‑n‑型硅晶片‑p+‑layer的复合集成结构，参杂氧化硅SiOX为中间反射层，在应用例中，富硅氧化硅SiOX也用作中间反射层，纳米纤维 SiO2膜为减反射膜；    其中，epi是指外延生长单晶层；梯度是指Si1‑xGex通过改变x的值从1逐步梯度变化到0，而Si1‑xGex 则从Ge锗层—梯度锗化硅层—变化到Si层，0 ≤  x ≤ 1。