，铝源温度设定为300°C ;
[0080] (8)在AZO表面蒸镀Ag电极，基底温度为100°C，真空度为I X 10 4Pa，蒸发的速率 为 1.5 Λ/s!厚度为 150nm ;
[0081] (9)在Ge薄膜表面蒸镀金电极，基底温度为100°C，真空度为IXlO4Pa,蒸发的速 率为L5 A/s，厚度为150nm，最终制得Si/Ge异质结太阳电池。
[0082] 实施例3
[0083] 本实施例提供的硅锗异质结太阳电池，从上至下依次包括：银电极、AZO导电层、η 型单晶硅片、i型SiGe合金缓冲层薄膜、ρ型Ge薄膜和金电极，该硅锗异质结太阳电池具有 300~1800nm的宽光谱响应值。
[0084] 其中AZO导电层的厚度50nm，i型SiGe合金缓冲层薄膜的厚度为100nm，ρ型Ge 薄膜的厚度为l〇〇nm。
[0085] 如图1-9所示，该硅锗异质结太阳电池通过包括以下步骤的方法制得：
[0086] (1)选取单面抛光的η型单晶硅片，利用PECVD制备Si3N4掩膜，NH 3和SiH4流量 比为I :4. 5,衬底温度为315°C，反应压力为130Pa，厚度为80nm，沉积时间为105s ;
[0087] (2)对娃片的非抛光面进行单面制绒，制绒工艺为4wt% K0H、4vol%异丙醇IPA、 腐蚀温度为70 C、腐蚀时间为30min ;
[0088] (3)用8vol %的HF溶液腐蚀Si3N412min以除去Si3N4掩膜；
[0089] (4)然后采用RCA清洗工艺（同实施例1)清洗硅片，N2吹干；
[0090] (5)在样品抛光面用PECVD沉积SiGe合金缓冲层，SiH4流量为40sccm，GeH 4流量 依次为 20sccm30"，60sccm30"，80sccm30"，H2流量为 5sccm，厚度为 lOOnm，衬底温度为 300°C，功率 400W，压强为 6mtorr，时间为 I. 5min ;
[0091] (6)接着在SiGe合金缓冲层表面用PECVD沉积ρ型Ge薄膜，6通4流量为2〇 SCCm， H2流量为8sccm，B2H6流量为lsccm，厚度为lOOnm，衬底温度为200°C，功率350W，压强为 8mtorr，时间 2min ;
[0092] (7)最后在硅的制绒面用MBE沉积AZO透明导电膜，生长腔体的真空度为 5 X 10 7Pa ;氧流量为lsccm，功率设定300W，锌温度设定为250°C，基片的温度为150°C，生长 速率为3nm/min，厚度为50nm，铝源温度设定为500°C ;
[0093] (8)在AZO表面蒸镀Ag电极，基底温度为80°C，真空度为3 XlO4Pa,蒸发的速率 为2 A/s，厚度为150nm ;
[0094] (9)在Ge薄膜表面蒸镀金电极，基底温度为80°C，真空度为3X10 4Pa，蒸发的速 率为2 A/s，厚度为150nm，最终制得Si/Ge异质结太阳电池。
[0095] 显然，上述内容只是为了说明本发明的特点，而并非对本发明的限制，有关技术领 域的普通技术人员根据本发明在相应的技术领域做出的变化应属于本发明的保护范畴。
【主权项】
1. 一种硅锗异质结太阳电池，其特征是该硅锗异质结太阳电池的结构从上至下依次包 括：银电极、掺铝氧化锌AZO导电层、n型单晶硅片、i型SiGe合金缓冲层薄膜、p型Ge薄膜 和金电极，所述硅锗异质结太阳电池具有300~1800nm的宽光谱响应值。2. 根据权利要求1所述的硅锗异质结太阳电池，其特征是：所述掺铝氧化锌AZO导电 层的厚度为50~150nm，所述i型SiGe合金缓冲层薄膜的厚度为100~300nm，所述p型 Ge薄膜的厚度为100~400nm〇3. 权利要求1或2所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是包括以下步骤： (1) 选取单面抛光的n型单晶硅片，在抛光面上沉积Si3N4掩膜； (2) 对n型单晶硅片的非抛光面进行单面制绒，在非抛光面上形成绒面结构； (3) 采用HF溶液去除抛光面上Si3N4掩膜； (4) 清洗硅片后干燥； (5) 在n型单晶硅片的抛光面上沉积Ge含量逐渐增大的i型SiGe合金缓冲层薄膜； (6) 在i型SiGe合金缓冲层薄膜上沉积p型Ge薄膜； (7) 在步骤（2)的绒面结构上沉积掺铝氧化锌AZO导电层； (8) 在AZO导电层上沉积银电极作为前电极，在p型Ge薄膜上沉积金电极作为背电极， 制得具有c-Si(n)/SiGe(i)/Ge(p)结构的硅锗异质结太阳电池。4. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（1)中采 用等离子体增强化学气相沉积法PECVD在抛光面上沉积Si3N4掩膜，Si3N4掩膜的厚度为 70~80nm，PECVD的各项参数为：順3和SiH4的流量比为I:3. 5~4. 5,衬底温度为285~ 315°C，反应压力为90~130Pa，沉积时间为90s~105s。5. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（2)中制 绒时采用的溶剂为氢氧化钾KOH和异丙醇IPA的水溶液，其中氢氧化钾KOH的质量百分含 量为2~5%，异丙醇IPA的体积百分含量为2~4%，溶剂温度为70~80°C，制绒时间为 20~30min;步骤⑶中采用HF溶液去除抛光面上Si3N4掩膜，其中HF的体积百分含量为 5~10%，腐蚀时间为10~15min。6. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（4)中清 洗硅片采用RCA清洗工艺，干燥采用N2吹干。7. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（5)中采 用等离子体增强化学气相沉积法PECVD在n型单晶硅片的抛光面上沉积Ge含量逐渐增大 的i型SiGe合金缓冲层薄膜，PECVD的各项参数为=GeH4流量为20~8〇SCCm，SiH4流量为 20~40sccm，H2流量范围为1~5sccm，厚度为100~300nm，衬底温度为200~300°C，功 率300~400W，压强为4~6mtorr，时间1~3min。8. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（6)中 采用等离子体增强化学气相沉积法PECVD在i型SiGe合金缓冲层薄膜上沉积p型Ge薄 膜，PECVD的各项参数为如114流量为10~30sccm，H2流量为2~8sccm，B2H6流量为1~ lOsccm，厚度为100~400nm，衬底温度为200~300°C，功率300~400W，压强为8~ lOmtorr，时间 2 ~7min。9. 根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（7)中采 用分子束外延法MBE在绒面结构上沉积掺铝氧化锌AZO导电层，分子束外延法MBE的各项 参数为：生长腔体的真空度为10 6~10 7Pa，氧流量为1~I. 6sccm，功率为250~380W， 锌温度为250~330°C，硅片的温度为100~200°C，生长速率为2~4nm/min，铝源温度为 300~500°C，掺铝氧化锌AZO导电层的厚度为50~150nm。10.根据权利要求3所述的硅锗异质结太阳电池的制备方法，其特征是：步骤（8)中 在AZO导电层上局部区域采用蒸镀法沉积银电极，蒸镀银电极的各项参数为：硅片温度 为50~100°C，真空度为IX10 4~4X10 4Pa，蒸发速率为1~2A/s;采用蒸镀法在p型Ge 薄膜上沉积金电极，蒸镀法的各项参数为：硅片温度为50~100°C，真空度为1X10 4~ 4X10 4Pa，蒸发的速率为1~2A/s。
【专利摘要】本发明公开了一种硅锗异质结太阳电池，该硅锗异质结太阳电池的结构从上至下依次包括：银电极、掺铝氧化锌AZO导电层、n型单晶硅、i型SiGe合金缓冲层薄膜、p型Ge薄膜和金电极，所述硅锗异质结太阳电池具有300～1800nm的宽光谱响应值。该电池在硅与锗之间沉积一层硅锗合金缓冲层，可以有效地降低界面态，减少界面复合，增大电池的开路电压。另外由于缓冲层的带隙渐变，可以更好地吸收太阳光，从而增大电池的短路电流。还公开了上述硅锗异质结太阳电池的制备方法。该制备方法原料安全，可直接应用现有设备，成本相对较低。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/077, H01L31/18, H01L31/0312
【公开号】CN105047748
【申请号】CN201510282991
【发明人】沈辉, 邱开富, 吴伟梁, 包杰
【申请人】中山大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月28日