专利名称：一种弱光型非晶硅太阳能电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弱光型非晶硅太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。
背景技术：
非晶硅太阳能电池的成功研制最早始于1974年，自从非晶硅太阳能研制成功以来，它吸引了许许多多的研究人员和工业技术人员的关注，通过结构的改进在电性能上得到了很大的提高，开发出了成熟的弱光型非晶硅太阳能电池，并成功地实行了工业化生产，现在，弱光型非晶硅太阳能电池应用产品已在人们生活中得到了广泛的应用，如计算器、手表、感应器等低功耗的小型电子产品。目前，虽然弱光电池制备技术比较成熟，已基本满足一些小型电子产品的需要，但提高其电性能，扩宽其应用一直是人们所努力的方向，已经由最开始的单纯的PIN结构:p型窗口层/非晶硅本征层/n型掺杂层(p-a-SiC:H /a-S1:H / n_ a-S1:H)向带缓冲层的PIN结结构:p型窗口层/缓冲层/非晶硅本征层/n型掺杂层(P-a -SiC: H / SiC缓冲层/a-S1:H / n-a-S1:H)发展，如中国专利申请号:201110451224.0《非晶硅太阳能电池的制备方法》就给出了这样的技术方案，通过具有带隙缓变功能的缓冲层，提高了表观带隙，有效地减少了 P-1界面载流子在界面处的聚集和俘获，有利于光生电流的收集，有效地提高了太阳能电池转化效率和稳定性，但是，为了提高表观带隙，一般工艺的缓冲层的碳含量会略高于P型窗口层的碳含量，从而使得缓冲层与P型窗口层之间存在着较大的晶格失配，在制备的过程中在它们的界面处会产生大量的缺陷，这些缺陷又会造成光生电流的复合，特别是弱光型太阳能电池，由于弱光电池的光生电流比较小，这些界面缺陷对弱光发电性能的影响很大，中国专利申请号:201110183001.0《薄膜同样电池及其制造方法》给出了一种在缓冲层和非晶娃本征层之间插入protocrystalline阻挡层，阻止缓冲层的碳进入本征层的阻挡层，解决了界面间的碳元素和硼元素的扩散问题，进一步提高了光生电流的收集，提高了转换效率，但是该方案仅仅解决了缓冲层和本征层界面之间的扩散问题，而没有解决P型窗口层和缓冲层之间的带隙问题，使得P型窗口层和缓冲层界面之间的电子复合问题仍然存在。
发明内容针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型设计一种新型弱光非晶硅太阳能电池，解决P型窗口层(简称P层)与缓冲层之间界面缺陷等技术问题，调节P层与缓冲层之间的带隙，在界面间获得更高的表观带隙，使得内建电场更强，光生载流子增加，减少了界面的复合，提闻短路电流和开路电压。为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种弱光型非晶硅太阳能电池，在玻璃基板上依次层叠前电极层、P型窗口层、缓冲层、本征层、η型掺杂层、背电极层和背漆保护层，其特征在于所述P型窗口层与缓冲层之间沉积有过渡层，该过渡层为微晶相或者微晶相P型掺杂硅碳合金薄膜。[0006]过渡层厚度为20 40nm。过渡层的碳硅比大于P型窗口层碳硅比的1/2，且等于或者小于P型窗口层的碳硅比。过渡层的碳硅比大于P型窗口层的碳硅比，且小于P型窗口层碳硅比的1.3倍。过渡层的硼掺杂的浓度小于P型窗口层的1/2。非晶硅太阳能电池的背漆保护层上设有多个正负电极引出孔，每个电极引出孔内填充有导电浆料，构成多组电极焊点，输出不同电压和电流。其中多组电极焊点包括共用负极或共用正极。多组电极焊点也可以由相互独立的正极和负极构成。通过对太阳能电池的前电极层、背电极层图形以及单元子电池之间串接部位的特殊设计，使同一电池具有不同电压、电流输出端子，从而实现同一电池对用电器件内不同电压、电流要求的负载系统的供电要求。本实用新型产生的积极效果:在太阳能电池的P层与缓冲层之间增设过渡层，减少了由于P层与缓冲层界面处应力不一致所引起的界面缺陷；过渡层的碳硅合金比例可以通过沉积工艺调节，可扩宽了表观带隙，而且过渡层是一种质量更好的接近微晶或者微晶结构的薄膜，从而使得生长在它上面的缓冲层具有更好的薄膜质量，减少了 P型窗口层与缓冲层界面处的光生载流子的复合，提高了弱光电池的开路电压和短路电流，同时过渡层具有更好的电导率，会减少弱光电池的串联电阻，提高其填充因子，从而使得弱光电池的电性能获得显著的提高。本实用新型还在背漆保护层上设置了多组电极焊点，可以在同一电池上输出和不同电压和电流，满足客户对不同功能功率输出的要求。
图1:本实用新型的弱光型非晶硅太阳能电池的剖面结构示意图。图2:图1中太阳能电池背漆保护层9上的电极引出孔的示意图。图3:图1中太阳能电池背漆保护层9上的电极焊点的示意图。图中，1、衬底玻璃，2、前电极层，3、P型窗口层，4、过渡层，5、缓冲层，6、本征层，7、n型掺杂层，8、背电极层，9、背漆保护层，5-1、正电极引出孔，5-2、负电极引出孔，6-1、正电极焊点，6-2、负电极焊点。
具体实施方式
实施例一:见图1，本实施例的衬底玻璃I为1.2mm的超白玻璃，前电极层2为氧化铟锡(ΙΤ0), P型窗口层3为硼掺杂,过渡层4为掺硼微晶碳娃合金,缓冲层5为碳娃合金,本征层6为非晶硅，η型掺杂层7为磷掺杂，背电极层8为碳浆或铝，弱光型非晶硅太阳能电池的制造顺序为先在衬底玻璃I上沉积前电极层2，然后再依次沉积P型窗口层3、过渡层4、缓冲层5、本征层6和η型掺杂层，最后镀上背电极层8和背漆保护层。过渡层厚度为20，过渡层的碳硅比为P型窗口层碳硅比的2/3。背漆保护层采用丝网印刷技术，在已制作好背电极层的衬底上丝印上绝缘、阻焊、耐湿、耐酸碱的树脂保护层，形成背漆保护层，丝印时保留每组子电池的电极引出孔5-1、5-2不被背漆覆盖，见图2，推入固化烘箱烘烤固化。在已丝印好字符的衬底上电极引出孔5-1、5_2的相应位置，丝印上铜浆正电极焊点6-1和负电极焊点6-2，太阳能电池的多个子电池共用一个正极，见图3，并推入烘箱烘干固化。实施例二:本实施例设计的弱光型非晶硅太阳能电池，结构依次为衬底玻璃、前电极层、P型窗口层、缓冲层、本征层、η型掺杂层，背电极层，P型窗口层与缓冲层之间沉积有过渡层。过渡层厚度为30nm，过渡层的碳硅比等于P型窗口层的碳硅比。实施例三:本实施例设计的弱光型非晶硅太阳能电池，结构依次为衬底玻璃、前电极层、P型窗口层、缓冲层、本征层、η型掺杂层，背电极层，P型窗口层与缓冲层之间沉积有过渡层。过渡层厚度为40nm，过渡层的碳硅比等于P型窗口层碳硅比的1.3倍。
权利要求1.一种弱光型非晶硅太阳能电池，在玻璃基板上依次层叠前电极层、P型窗口层、缓冲层、本征层、η型掺杂层、背电极层和背漆保护层，其特征在于所述P型窗口层与缓冲层之间沉积有过渡层，该过渡层为微晶相或者微晶相P型掺杂硅碳合金薄膜。
2.根据权利要求1所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述过渡层厚度为20 40nm。
3.根据权利要求1所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述的过渡层的碳硅比大于P型窗口层碳硅比的1/2，且等于或者小于P型窗口层的碳硅比。
4.根据权利要求1所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述过渡层的碳硅比大于P型窗口层的碳娃比，且小于P型窗口层碳娃比的1.3倍。
5.根据权利要求1所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述过渡层的硼掺杂的浓度小于P型窗口层的1/2。
6.根据权利要求1所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述背漆保护层上设有多个正负电极引出孔，每个电极引出孔内填充有导电浆料，构成多组电极焊点，输出不同电压和电流。
7.根据权利要求6所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述多组电极焊点包括共用负极或共用正极。
8.根据权利要求6所述的弱光型非晶硅太阳能电池，其特征在于所述多组电极焊点是由相互独立的正极和负极构成。
专利摘要本实用新型涉及一种弱光型非晶硅太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。解决p型窗口层(简称P层)与缓冲层之间界面缺陷等技术问题，弱光型非晶硅太阳能电池，在玻璃基板上依次层叠前电极层、P型窗口层、缓冲层、本征层、n型掺杂层、背电极层和背漆保护层，其特征在于所述p型窗口层与缓冲层之间沉积有过渡层，该过渡层为微晶相或者微晶相ｐ型掺杂硅碳合金薄膜。本实用新型能够调节P层与缓冲层之间的带隙，在界面间获得更高的表观带隙，使得内建电场更强，光生载流子增加，减少了界面的复合，提高短路电流和开路电压。
文档编号H01L31/0376GK202930420SQ20122061162
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王广文, 李毅 申请人:深圳市创益科技发展有限公司