专利名称：一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极的制作方法
技术领域：
本实用新型属于非晶硅薄膜太阳能电池领域，特别涉及到氢化非晶硅薄膜太阳能电池的背电极技术。
背景技术：
背电极对于非晶硅薄膜太阳能电池的性能影响至关重要，要求背电极首先具有良好的电学性能，对薄膜太阳能电池产生的电能进行良好输运，并且其捕获弱光的能力也是不可或缺的，背电极通过把未吸收的长波光线反射回太阳能电池中进行再吸收，以此来增加对太阳光的利用率。非晶硅薄膜太阳能电池一般使用透明导电氧化物(如SnO2等)作为电池的前电极， 而使用反光的金属薄膜作为背电极，背电极一方面作为电池电极，另一方面反射未被非晶硅完全吸收的光来增加非晶硅薄膜太阳能电池的转化效率。一般采用氧化锌(ZnO)和银 (Ag)作为非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，这样的非晶硅薄膜太阳能电池具有反射率高的优点，能够更加充分利用进入非晶硅薄膜太阳能电池的光。但是也存在比较明显的缺点由于ZnO是一种半导体薄膜，其导电率并不高，因而一般在其中掺杂其他元素提高ZnO薄膜的电导率；厚的Ag薄膜层会导致明显的分流，并且随着时间的推移，Ag会失去本身的光泽导致反射能力下降。ZnO层电导率不高会导致电极与非晶硅薄膜之间接触不够好，ZnO和Ag薄膜层反射能力下降会不利于充分利用太阳光，这对于非晶硅薄膜太阳能电池都是不利的。
发明内容为了克服现有非晶硅薄膜太阳能电池背电极电导率不够高、稳定性不够好的不足，本实用新型提供一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，该背电极不仅能显著提高非晶硅薄膜太阳能电池背电极的导电能力，而且使非晶硅薄膜太阳能电池背电极具有较好的自我保护作用。为了达到提高背电极整体导电性能，增加背电极稳定性的目的，本实用新型的夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极是由自上而下依次复合在一起的第一 ZnO薄膜层、第一 Ag薄膜层、第二 ZnO薄膜层、第二 Ag薄膜层、稳定金属层构成。稳定金属层用于对与其相邻的第二 Ag薄膜层起保护作用，因此其选用导电率较好及在环境中较稳定的金属制得为佳。作为优选技术措施所述第一 ZnO薄膜层、第二 ZnO薄膜层的厚度为> 0且 (50nm。所述第一 Ag薄膜层的厚度为5-20nm，其主要作用为增加第一 ZnO薄膜层、第一 Ag 薄膜层、第二 ZnO薄膜层的电导率，改善其与第二 Ag薄膜层的电学接触。所述第二 Ag薄膜层的厚度为150-250nm。所述稳定金属层的厚度为10-30nm。所述的稳定金属层为Ti层或
Ni层。本实用新型的有益效果是相对于现有结构，增设了第一 SiO薄膜层、第一 Ag薄膜层、第二 ZnO薄膜层，且制成电池时第一 ZnO薄膜层与非晶硅薄膜接触复合在一起，提高复合结构的导电能力，改善作为主要电极层的第二 ^Vg薄膜层与非晶硅薄膜之间的电学接触， 可以改善非晶硅薄膜太阳能电池背电极的导电性能及稳定性。
图1是本实用新型的截面结构示意图。图中标号说明1-第一 ZnO薄膜层、2-第一 Ag薄膜层、3_第二 ZnO薄膜层、4_第二 Ag薄膜层、5-稳定金属层。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。本实用新型的夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，如图1所示，其由自上而下依次复合在一起的掺杂( 元素的第一 ZnO薄膜层1、第一 Ag薄膜层2、掺杂( 元素的第二 ZnO薄膜层3、第二 Ag薄膜层4、稳定金属层5构成。其中第二 Ag薄膜层作为主要电极层。具体的第一 ZnO薄膜层1、第二 ZnO薄膜层3的厚度为> 0且彡50nm。第一 Ag 薄膜层2的厚度为5-20nm。第二 Ag薄膜层4的厚度为150-250nm。稳定金属层5的厚度为10-30nm。第一 ZnO薄膜层1、第二 ZnO薄膜层3中掺杂( 元素的质量百分比为0. 5% 一 10%。稳定金属层5为Ti层或Ni层。制成电池时，第一 ZnO薄膜层1与非晶硅薄膜接触复合在一起。根据大面积单体及复合薄膜沉积的测试，与现有结构的背电极相比，相对于单独的ZnO薄膜，本实用新型复合结构的薄膜背电极的电导率更高，透过率也维持在较高的水平，本实用新型背电极中的所有膜层都可以在同一个溅射设备中大面积高速形成，从而实
现高产量。
权利要求1.一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是由自上而下依次复合在一起的第一 ZnO薄膜层(1)、第一 Ag薄膜层(2)、第二 ZnO薄膜层(3)、第二 Ag薄膜层(4)、 稳定金属层(5)构成。
2.根据权利要求1所述的一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是所述第一 ZnO薄膜层(1)、第二 ZnO薄膜层(3)的厚度为> 0且彡50nm。
3.根据权利要求1所述的一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是所述第一 Ag薄膜层(2)的厚度为5-20nm。
4.根据权利要求1所述的一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是所述第二 Ag薄膜层(4)的厚度为150-250nm。
5.根据权利要求1所述的一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是所述稳定金属层(5)的厚度为10-30nm。
6.根据权利要求1所述的一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，其特征是所述的稳定金属层(5)为Ti层或M层。
专利摘要本实用新型公开了一种夹层结构的非晶硅薄膜太阳能电池的背电极，属于非晶硅薄膜太阳能电池领域，现有非晶硅薄膜太阳能电池背电极电导率不够高、稳定性不够好，本实用新型是由自上而下依次复合在一起的第一ZnO薄膜层、第一Ag薄膜层、第二ZnO薄膜层、第二Ag薄膜层、稳定金属层构成。相对于现有结构，增设了第一ZnO薄膜层、第一Ag薄膜层、第二ZnO薄膜层，且制成电池时第一ZnO薄膜层与非晶硅薄膜接触复合在一起，提高复合结构的导电能力，改善作为主要电极层的第二Ag薄膜层与非晶硅薄膜之间的电学接触，可以改善非晶硅薄膜太阳能电池背电极的导电性能及稳定性。
文档编号H01L31/0224GK202103058SQ20112011898
公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者叶志高, 周丽萍, 郝芳 申请人:杭州天裕光能科技有限公司