一种多结层状薄膜太阳能电池的制作方法

文档序号:10658533阅读:447来源:国知局
一种多结层状薄膜太阳能电池的制作方法
【专利摘要】一种多结层状薄膜太阳能电池,包括顶层和末层的正、负电极层,在顶层电极层与末层电极层之间设有多个PN结薄膜层,各PN结薄膜层之间设有连接层。本发明是基于碳、硅等普通绿色材料的、高光电转换效率的太阳能薄膜叠层电池,应用前景无限。
【专利说明】
一种多结层状薄膜太阳能电池
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能电池,尤其涉及一种多结层状薄膜太阳能电池。
【背景技术】
[0002]开发利用太阳能是人类解决能源危机、环境危机的最主要途径之一,而绿色高效太阳能电池开发是广泛应用太阳能的关键技术与环节。当前硅基电池包括薄膜电池与硅片电池的光电转换效率不高,使用价值有限,而稳定效率达到23%以上的太阳能电池,如叠层砷化镓或铜铟镓砸或锗基等薄膜电池,都存在材料稀缺或有毒等问题,而且工艺复杂,没有社会广泛应用潜力。

【发明内容】

[0003]本发明的目的,就是为了解决上述问题,提供一种多结层状薄膜太阳能电池。
[0004]为了达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种多结层状薄膜太阳能电池,包括顶层正电极层和末层负电极层,在顶层电极层与末层电极层之间设有多个PN结薄膜层,各PN结薄膜层之间设有连接层。
[0005]所述多个PN结薄膜层各PN结的P区与N区次序相同,即所有PN结的方向一致。
[0006]所述各PN结薄膜层是硅基掺杂的非晶或微晶P型半导体和N型半导体的同质结,
或是由硅基P型或N型掺杂的非晶或微晶半导体和碳化硅N型或P型掺杂的非晶或微晶半导体组成的异质结。
[0007]所述多个PN结薄膜层中每个PN结薄膜层的厚度在3?2000纳米之间,并且前一层PN结薄膜层的厚度为后一层PN结薄膜层的厚度的1/3-1/20。
[0008]所述连接层为半导体材料、透明导电材料、氧化物或金属,厚度为O?2000纳米但不为零。
[0009]所述半导体材料包括本征硅或碳化硅;所述透明导电材料包括TC0、IT0等;所述氧化物包括氧化铝、氧化硅等;所述金属包括铜、铝、银、镁、钨、镍等纯金属或其合金等。
[0010]本发明是基于碳、硅等普通绿色材料的、高光电转换效率的太阳能薄膜叠层电池,应用前景无限。
【附图说明】
[0011]图1是本发明多结层状薄膜太阳能电池的基本结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]参见图1,本发明多结层状薄膜太阳能电池,包括顶层电极层I和末层电极层2,在顶层电极层I与末层电极层2之间设有多个PN结薄膜层3,各PN结薄膜层之本发明中的多个PN结薄膜层各PN结的P区与N区次序相同,即所有PN结的方向一致;各PN结薄膜层是硅基掺杂的非晶或微晶P型半导体和N型半导体的同质结,或是由硅基P型或N型掺杂的非晶或微晶半导体和碳化硅N型或P型掺杂的非晶或微晶半导体组成的异质结。
[0013]本发明中的多个PN结薄膜层中每个PN结薄膜层的厚度在3?2000纳米之间,并且前一层PN结薄膜层的厚度为后一层PN结薄膜层的厚度的1/3-1/20。
[0014]本发明中的连接层为半导体材料、透明导电材料、氧化物或金属,厚度为O?2000
纳米但不为零;半导体材料包括本征硅或碳化硅;透明导电材料包括TCO或ITO ;氧化物包括氧化铝、氧化硅等;金属包括铜、铝、银、镁、钨、镍等纯金属或其合金等。
[0015]本发明中的多个PN结薄膜层主要由高真空条件下的电磁控物理蒸镀、溅射及化气相沉积工艺制成。
【主权项】
1.一种多结层状薄膜太阳能电池,包括顶层电极层和末层电极层,其特征在于,在顶层电极层与末层电极层之间设有多个PN结薄膜层,各PN结薄膜层之间设有连接层。2.如权利要求1所述的多结层状薄膜太阳能电池,其特征在于:所述多个PN结薄膜层各PN结的P区与N区次序相同,即所有PN结的方向一致。3.如权利要求1所述的多结层状薄膜太阳能电池,其特征在于:所述各PN结薄膜层是硅基掺杂的非晶或微晶P型半导体和N型半导体的同质结,或是由硅基P型或N型掺杂的非晶或微晶半导体和碳化硅N型或P型掺杂的非晶或微晶半导体组成的异质结。4.如权利要求1所述的多结层状薄膜太阳能电池,其特征在于:所述多个PN结薄膜层中每个PN结薄膜层的厚度在3?2000纳米之间,并且前一层PN结薄膜层的厚度为后一层PN结薄膜层的厚度的1/3-1/20。5.如权利要求1所述的多结层状薄膜太阳能电池,其特征在于:所述连接层为半导体材料、透明导电材料、氧化物或金属,厚度为O?2000纳米但不为零。6.如权利要求1所述的多结层状薄膜太阳能电池,其特征在于:所述半导体材料包括本征硅或碳化硅;所述透明导电材料包括TCO或ITO ;所述氧化物包括氧化铝或氧化硅;所述金属包括铜、铝、银、镁、钨、镍或其合金。
【文档编号】H01L31/0445GK106024962SQ201610533532
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】陈平, 陈一平
【申请人】无锡市宝来电池有限公司
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