一种氧化锌薄膜太阳电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种氧化锌薄膜太阳电池的结构。
【背景技术】
[0002]薄膜太阳电池，由于其成本低，一直是科研工作者的研宄热点。最近报道了一种多晶硅薄膜太阳能电池(申请号:CN201320409443)，其主要结构是在衬底上制备氧化锌(ZnO)籽晶层，在籽晶层上生长N型ZnO纳米阵列，再在N型ZnO纳米阵列的基础上沉积P型多晶硅薄膜，以此形成太阳能电池，这种太阳电池的主要优点在于，利用ZnO纳米阵列来传递载流子，但也有其不足，N型ZnO纳米阵列深入P型多晶硅薄膜内部，被P型多晶硅薄膜全面包覆，而在这两种材料的接触面由于表面缺陷态的存在，使得载流子大量地迅速复合，从而引起光电流的迅速衰减，致使太阳电池的光电转换效率极度降低，本实用新型的目的就是为了解决这一难题，实现既能充分利用纳米阵列来传递载流子，又能够减少接触面载流子的复合几率，从而达到提高太阳电池光电转换效率的目的。
【发明内容】
[0003]为解决前述太阳能电池光电转换效率极度降低的问题，本实用新型提供一种氧化锌薄膜太阳电池，其结构依次包括:透明导电玻璃衬底/N型重掺杂氧化锌籽晶层/N型氧化锌纳米阵列/本征氧化锌纳米层/P型多晶硅薄膜/金属电极。本实用新型的优点在于，一方面，在P型多晶硅薄膜和N型ZnO纳米阵列以及N型重掺杂氧化锌籽晶层之间增加了本征ZnO纳米层，本征ZnO纳米层能够起到钝化的作用，能够有效减少P型多晶娃薄膜和N型ZnO纳米阵列以及N型重掺杂氧化锌籽晶层的表面缺陷态密度，从而减少载流子的复合几率，增大光电流；另一方面，充分利用ZnO纳米阵列来传递载流子，增大了载流子的传递效率，提高了太阳电池的光电转换效率。
【附图说明】
[0004]附图1是本实用新型的层结构示意图。
[0005]附图标号说明:
[0006]I 一透明导电玻璃衬底；
[0007]2—N型重掺杂氧化锌籽晶层；
[0008]3—N型氧化锌纳米阵列；
[0009]4一本征氧化锌纳米层；
[0010]5—P型多晶硅薄膜；
[0011]6—金属电极。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型按附图1所示，其结构依次包括:透明导电玻璃衬底1、N型重掺杂氧化锌籽晶层2、N型氧化锌纳米阵列3、本征氧化锌纳米层4、P型多晶硅薄膜5、金属电极6。此结构的优点在于，一方面，利用本征ZnO纳米层的钝化作用，有效减少P型多晶硅薄膜和N型ZnO纳米阵列以及N型重掺杂氧化锌籽晶层的表面缺陷态密度，减少载流子的复合几率，增大光电流；另一方面，充分利用ZnO纳米阵列来传递载流子，增大了载流子的传递效率，提高了太阳电池的光电转换效率。
[0013]下面通过具体实施例对实用新型做进一步说明，以使本实用新型变得更为清楚:
[0014]实施例1:
[0015]如附图1所示，选择FTO透明导电玻璃作为衬底，在衬底上从下至上依次制备:N型重掺杂氧化锌籽晶层、N型氧化锌纳米阵列、本征氧化锌纳米层、P型多晶硅薄膜、金属Al电极，形成氧化锌薄膜太阳电池。
[0016]实施例2:
[0017]选择AZO透明导电玻璃作为衬底，在衬底上从下至上依次制备:N型重掺杂氧化锌籽晶层、N型氧化锌纳米阵列、本征氧化锌纳米层、P型多晶硅薄膜、金属Ag电极，形成氧化锌薄膜太阳电池。
[0018]实施例3:
[0019]选择ITO透明导电玻璃作为衬底，在衬底上从下至上依次制备:N型重掺杂氧化锌籽晶层、N型氧化锌纳米阵列、本征氧化锌纳米层、P型多晶硅薄膜、金属Cu电极，形成氧化锌薄膜太阳电池。
【主权项】
1.一种氧化锌薄膜太阳电池，其特征在于，其结构依次包括:透明导电玻璃衬底、N型重掺杂氧化锌籽晶层、N型氧化锌纳米阵列、本征氧化锌纳米层、P型多晶硅薄膜、金属电极。
2.根据权利要求1所述的一种氧化锌薄膜太阳电池，其特征在于，所述透明导电玻璃衬底是ITO或FTO或AZO透明导电玻璃衬底。
【专利摘要】本实用新型公开了一种氧化锌薄膜太阳电池，其结构为：透明导电玻璃衬底/N型重掺杂氧化锌籽晶层/N型氧化锌纳米阵列/本征氧化锌纳米层/P型多晶硅薄膜/金属电极。此结构的特征在于，一方面，利用本征氧化锌纳米层的钝化作用，减少P型多晶硅薄膜和N型氧化锌纳米阵列以及N型重掺杂氧化锌籽晶层的表面缺陷态密度，降低了载流子的复合几率，增大了光电流；另一方面，氧化锌纳米阵列深入多晶硅薄膜的内部，极大地增加了氧化锌与多晶硅薄膜的有效接触面积，增大了载流子的传递效率，提高了太阳电池的光电转换效率。
【IPC分类】H01L31-0296
【公开号】CN204481032
【申请号】CN201520235346
【发明人】罗云荣
【申请人】湖南师范大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月20日