本发明属于太阳能光伏电池技术领域。涉及一种太阳能电池结构及其制备方法，特别是关于一种二硫化钼/硅双结太阳能电池及其制备方法。
背景技术：
近几年全世界环境污染、温室效应等问题日趋严重，而且传统能源储量越来越少，价格越来越高，所以人类对清洁能源的需求越来越大，太阳能光伏发电作为一种清洁能源越来越受到人们的重视。目前，市场上销售的太阳能光伏电池大部分是单晶硅和多晶硅单结太阳能电池，其效率已经接近理论极限。所以人们尝试在晶体硅上，利用其它能带宽度比晶体硅大的半导体材料制备顶电池，与晶体硅电池相结合，形成晶体硅基双结太阳能电池，从而提高晶体硅太阳能电池的转换效率。人们目前主要采用三五族半导体材料制备顶电池，该类材料的成本较高。所以本专利采用二硫化钼材料制作顶电池，该材料吸收系数比三五族材料高，从而可以用减少材料使用量，从而降低晶体硅基双结电池的制造成本。
技术实现要素：
本发明目的是解决晶体硅基双结太阳能电池成本较高的问题，提供一种二硫化钼/硅双结太阳能电池及其制备方法，该电池制造成本低于目前已有的晶体硅基双结太阳能电池。。
本发明的技术方案：
一种二硫化钼/硅双结太阳能电池，其特征在于，该电池由下至上依次包括：
第一电极(1)、第一钝化层(2)、硅衬底(3)、硅掺杂层(4)、第二钝化层(5)、第一透明导电层(6)、第三钝化层(7)、二硫化钼层(8)、二硫化钼掺杂层(9)、第四钝化层(10)、第二透明导电层(11)和第二电极(12)，第二电极(12)的宽度小于第二透明导电层(11)。
所述第一钝化层(2)为三氧化二铝、氧化硅、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合；第二钝化层(5)为三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍或氮化硅中的一种或几种的组合；第三钝化层(7)和第四钝化层(10)为三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合。
所述硅衬底(3)为n型掺杂，其掺杂元素为磷或砷中的一种或二种，硅掺杂层(4)为p型掺杂，其掺杂元素为硼、铝或镓中的一种或几种的组合，二硫化钼层(8)为本征层，其自身带有n型导电特性，二硫化钼掺杂层(9)为p型掺杂，其掺杂元素为氟、氧、砷或磷元素中的一种或几种的组合。
所述第一透明导电层(6)和第二透明导电层(11)为石墨烯、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺铟氧化锌或氧化铟锡中的一种或几种的组合。
本发明提供的二硫化钼/硅双结太阳能电池的制备方法，包含以下步骤：
步骤1：在硅衬底(3)的上表面附近区域进行掺杂，使硅衬底(3)的上表面附近被
搀杂的区域成为硅掺杂层(4)，
步骤2：在硅掺杂层(4)的上表面，生长第二钝化层(5)，
步骤3：在第二钝化层(5)的上表面，生长第一透明导电层(6)，
步骤4：在第一透明导电层(6)的上表面，生长第三钝化层(7)，
步骤5：在第三钝化层(7)的上表面，制备二硫化钼层(8)，
步骤6：在二硫化钼层(8)的上表面附近区域进行掺杂，使二硫化钼层(8)的上表
面附近被掺杂的区域成为二硫化钼掺杂层(9)，
步骤7：在二硫化钼掺杂层(9)的上表面，生长第四钝化层(10)，
步骤8：在第四钝化层(10)的上表面，生长第二透明导电层(11)，
步骤9：在第二透明导电层(11)的上表面，生长第二电极(12)，
步骤10：在硅衬底(3)的下表面，生长第一钝化层(2)，
步骤11：在第一钝化层(2)的下表面，生长第一电极(1)。
其中步骤1所述的掺杂工艺是采用离子注入、热扩散、旋涂扩散或激光掺杂的方法。
其中步骤2生长第二钝化层(5)，步骤3生长第一透明导电层(6)，步骤4生长第三钝化层(7)，步骤7生长第四钝化层(10)，步骤8生长第二透明导电层(11)和步骤10生长第一钝化层(2)是采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法。
其中步骤9生长第二电极(12)，步骤11生长第一电极(1)是采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、电镀、化学镀或丝网印刷的方法。
其中步骤5制备二硫化钼层(8)是采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、化学气相沉积、化学镀、金属有机物化学气相沉积或转移印刷的方法。
其中步骤6的掺杂是采用离子注入、等离子浸没式离子注入、热扩散、旋涂扩散、激光掺杂或反应离子刻蚀的方法。
本发明的优点和有益效果：
本发明与目前报道的晶体硅基双结太阳能电池相比，该电池的制造成本更低。
附图说明
图1是本发明中一种二硫化钼/硅双结太阳能电池的结构示意图；
图中，1第一电极，2第一钝化层，3硅衬底，4硅掺杂层，5第二钝化层，6第一透明导电层，7第三钝化层，8二硫化钼层，9二硫化钼掺杂层，10第四钝化层，11第二透明导电层，12第二电极。
图2是本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明提供的一种二硫化钼/硅双结太阳能电池的具体结构包括：
一第一电极(1)，其材料为铝、铬、金、钨、镍、钛、钯、铂或银中的一种或几种的组合，厚度小于500纳米；
一第一钝化层(2)，其制作在第一电极(1)上表面，覆盖第一电极(1)，该第一钝化层(2)材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，厚度小于100纳米；
一硅衬底(3)，其制作在第一钝化层(2)上表面，覆盖第一钝化层(2)，该硅衬底(3)为n型掺杂，其掺杂元素为磷或砷中的一种或二种，硅衬底(3)厚度小于200微米；
一硅掺杂层(4)，其制作在硅衬底(3)上表面，覆盖硅衬底(3)，该硅掺杂层(4)为p型掺杂，其掺杂元素为硼、铝或镓中的一种或几种的组合；
一第二钝化层(5)，其制作在硅掺杂层(4)上表面，覆盖硅掺杂层(4)，该第二钝化层(5)材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍或氮化硅中的一种或几种的组合，厚度小于100纳米；
一第一透明导电层(6)，其制作在第二钝化层(5)上表面，覆盖第二钝化层(5)，该第一透明导电层(6)材料为石墨烯，掺铝氧化锌，掺镓氧化锌，掺铟氧化锌，氧化铟锡中的一种或几种的组合，厚度小于500纳米；
一第三钝化层(7)，其制作在第一透明导电层(6)上表面，覆盖第一透明导电层(6)，该第三钝化层(7)材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，厚度小于100纳米；
一二硫化钼层(8)，其制作在第三钝化层(7)上表面，覆盖第三钝化层(7)，该二硫化钼层(8)为本征层，其自身带有n型导电特性，厚度小于500纳米；
一二硫化钼掺杂层(9)，其制作在二硫化钼层(8)上表面，覆盖二硫化钼层(8)，该二硫化钼掺杂层(9)为p型掺杂，通过掺杂氟、氧、砷或磷元素中的一种或几种的组合实现；
一第四钝化层(10)，其制作在二硫化钼掺杂层(9)上表面，覆盖二硫化钼掺杂层(9)，该第四钝化层(10)材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，厚度小于100纳米；
一第二透明导电层(11)，其制作在第四钝化层(10)上表面，覆盖第四钝化层(10)，该第二透明导电层(11)材料为石墨烯，掺铝氧化锌，掺镓氧化锌，掺铟氧化锌，氧化铟锡中的一种或几种的组合，厚度小于500纳米；
一第二电极(12)，其制作在第二透明导电层(11)上表面，宽度小于第二透明导电层(11)，其材料为铝、铬、金、钨、镍、钛、钯、铂或银中的一种或几种的组合，厚度小于500纳米。
本发明提供一种二硫化钼/硅双结太阳能电池制备方法的工艺流程如图2所示，该方法包含以下步骤：
步骤1：在硅衬底(3)的上表面附近区域采用离子注入、热扩散、旋涂扩散或激光掺杂的方法，将硼、铝或镓元素中的一种或几种掺入其中，硅衬底(3)的上表面附近被搀杂的区域成为硅掺杂层(4)，该硅衬底(3)和硅掺杂层(4)为单晶硅材料。
如果采用热扩散的方法将硼元素中掺入其中，扩散温度为900度，扩散源为三溴化硼。
步骤2：在硅掺杂层(4)的上表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍或氮化硅中中的一种或几种的组合，形成第二钝化层(5)。
如果采用磁控溅射的方法生长氧化铜，溅射靶材选用铜，放电功率100w，溅射气体选用ar和o2，放电气压1pa。
步骤3：在第二钝化层(5)的上表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长石墨烯、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺铟氧化锌或氧化铟锡中的一种或几种的组合，形成第一透明导电层(6)。
如果采用磁控溅射的方法生长掺铝氧化锌，溅射靶材选用掺杂三氧化二铝的氧化锌，其中三氧化二铝含量1％，溅射气压1pa，放电功率200w，溅射气体选用ar。
如果采用化学气相沉积的方法生长石墨烯，沉积温度900度，沉积气体选用ch4、ar和h2，气体流速10sccm，沉积气压1pa。
步骤4：在第一透明导电层(6)的上表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，形成第三钝化层(7)。
如果采用原子层沉积的方法生长氧化钛，沉积温度100度，沉积气体选用ticl4、h2o和n2。
如果采用磁控溅射的方法生长氧化钛，溅射靶材选用钛，放电功率200w，溅射气体选用ar和o2，放电气压1pa。
步骤5：在第三钝化层(7)的上表面，采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、化学气相沉积、化学镀、金属有机物化学气相沉积或转移印刷的方法制备二硫化钼层(8)。
如果采用化学气相沉积的方法制备二硫化钼层，采用的源材料为moo3粉和硫粉，气体选用h2和n2，沉积温度500度，沉积气压1pa。
步骤6：在二硫化钼层(8)的上表面附近区域采用离子注入、等离子浸没式离子注入、热扩散、旋涂扩散、激光掺杂或反应离子刻蚀的方法，掺入氟、氧、砷或磷元素中的一种或几种的组合，使二硫化钼层(8)的上表面附近被搀杂的区域成为二硫化钼掺杂层(9)。
如果采用反应离子刻蚀工艺掺杂氟元素，刻蚀气体选用ch3f，刻蚀功率100w，刻蚀气压1pa，气体流速10sccm。
如果采用等离子浸没式离子注入工艺掺杂磷元素，放电气体选用ph3和ar，放电功率200w，放电气压1pa，注入脉冲电压10kv。
步骤7：在二硫化钼掺杂层(9)的上表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长三氧化二铝、氧化硅、氧化铜、氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，形成第四钝化层(10)。
如果采用磁控溅射的方法生长氧化铜，溅射靶材选用铜，放电功率100w，溅射气体选用ar和o2，放电气压1pa。
步骤8：在第四钝化层(10)的上表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长石墨烯、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺铟氧化锌或氧化铟锡中的一种或几种的组合，形成第二透明导电层(11)。
如果采用磁控溅射的方法生长掺铝氧化锌，溅射靶材选用掺杂三氧化二铝的氧化锌，其中三氧化二铝含量1％，溅射气压1pa，放电功率200w，溅射气体选用ar。
如果采用化学气相沉积的方法生长石墨烯，沉积温度900度，沉积气体选用ch4、ar和h2，气体流速10sccm，沉积气压1pa。
步骤9：在第二透明导电层(11)的上表面，采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、电镀、化学镀或丝网印刷的方法生长铝、铬、金、钨、镍、钛、钯、铂或银中的一种或几种的组合，形成第二电极(12)。
如果采用磁控溅射的方法生长金，溅射靶材选用金，放电功率250w，溅射气体选用ar，放电气压1pa。
步骤10：在硅衬底(3)的下表面，采用化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积或低压化学气相沉积的方法生长三氧化二铝、氧化硅、氧化钛、氟化锂、氟化镁或氮化硅中的一种或几种的组合，形成第一钝化层(2)。
如果采用原子层沉积的方法生长氧化钛，沉积温度100度，沉积气体选用ticl4、h2o和n2。
如果采用磁控溅射的方法生长氧化钛，溅射靶材选用钛，放电功率200w，溅射气体选用ar和o2，放电气压1pa。
步骤11：在第一钝化层(2)的下表面，采用电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、电镀、化学镀或丝网印刷的方法生长铝、铬、金、钨、镍、钛、钯、铂或银中的一种或几种的组合，形成第一电极(1)。
如果采用磁控溅射的方法生长金，溅射靶材选用金，放电功率250w，溅射气体选用ar，放电气压1pa。