一種改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，屬于太陽(yáng)能電池【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明將現(xiàn)有非晶硅疊層電池中底電池P型層結(jié)構(gòu)改變?yōu)榘ǖ纂姵胤蔷Ч鑀1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層的三P型層結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)均為摻雜硼和碳的非晶硅材料層，且電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層的碳摻雜量依次增加。改善了底電池與頂電池的界面接觸，增強(qiáng)了內(nèi)建電場(chǎng)，使得非晶硅疊層電池的開(kāi)路電壓大大增加，同時(shí)提高了非晶硅疊層電池的光電轉(zhuǎn)換效率。相對(duì)于現(xiàn)有的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池，采用本發(fā)明的方法，使非晶硅疊層太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓最高提高了10.5V。
【專利說(shuō)明】一種改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，特別涉及到非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前改善非晶硅疊層電池開(kāi)路電壓有以下兩種方法:1、頂電池N型層采用微晶硅N型材料；2、頂電池N型層采用重?fù)叫蚇型非晶硅材料。
[0003]頂電池N型層采用微晶N型層材料，降低了電池的串聯(lián)電阻，可以很好的改善疊層太陽(yáng)能電池內(nèi)部NP反向結(jié)上電流的流通問(wèn)題，使電池內(nèi)部NP反向結(jié)形成良好的歐姆接觸，同時(shí)也對(duì)降低固相相互擴(kuò)散有利，有利于穩(wěn)定性的提高，同時(shí)提高電池的Voc和Isc。
[0004]頂電池N型層采用重?fù)叫蚇型非晶硅材料，一方面磷摻雜量的增加可以降低電池的串聯(lián)電阻，另一方面重?fù)叫筒牧系娜毕菹鄬?duì)較多，可以加速NP結(jié)上載流子的復(fù)合，降低在NP結(jié)上的電流與電壓的損耗。
[0005]但是采用微晶N型材料或者重?fù)叫蚇型非晶硅材料，對(duì)Voc的提高并不顯著。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，從而提高非晶硅疊層太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:在透明導(dǎo)電玻璃基板上依次沉積頂電池非晶硅P型層、頂電池非晶硅緩沖層、頂電池非晶硅本征層、頂電池微晶硅N型層、底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層、底電池非晶硅緩沖層、底電池非晶硅本征層、底電池非晶硅N型層、背電極薄膜層，最后在所述背電極薄膜層的表面覆蓋封裝材料層。
[0008]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層均為摻雜硼和碳的非晶硅P型層，且底電池非晶硅P1層碳的摻雜量小于底電池非晶硅P2層碳的摻雜量，底電池非晶硅P2層的碳摻雜量小于底電池非晶硅P3層碳的摻雜量。
[0009]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的頂電池非晶硅P型層、頂電池非晶硅緩沖層、頂電池非晶硅本征層、頂電池微晶硅N型層、底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層、底電池非晶硅緩沖層、底電池非晶硅本征層、底電池非晶硅N型層采用PECVD法依次沉積而成；所述的背電極薄膜層采用磁控濺射法沉積而成；所述的封裝材料層使用層壓機(jī)制作。
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)手段:沉積所述的底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層時(shí)的反應(yīng)氣體包括SiH4、B2H6、CH4、H2。
[0011]具體的:
沉積所述底電池非晶硅P1層時(shí)，SiH^流量為400-1000SCCm，Η 2的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為 300_500sccm，CH 4的流量為 100_400sccm，沉積壓強(qiáng)為80-100Pa，沉積功率為 0.2-0.3kff ；
沉積所述底電池非晶硅P2層時(shí)，SiH^流量為400-1000SCCm，Η 2的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為 300_500sccm，CH 4的流量為 300_600sccm，沉積壓強(qiáng)為80-100Pa，沉積功率為 0.2-0.3kff ；
沉積所述底電池非晶硅P3層時(shí)，SiH^流量為400-1000SCCm，Η 2的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為 300_500sccm，CH 4的流量為 500-1000sccm，沉積壓強(qiáng)為80-100Pa，沉積功率為 0.2-0.3kW。
[0012]尤其是:
沉積所述底電池非晶硅P1層時(shí)設(shè)!14的流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 200_280sccm，沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kff ；
沉積所述底電池非晶硅P2層時(shí)，SiH^流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 500_600sccm，沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kff ；
沉積所述底電池非晶硅P3層時(shí)，SiH^流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 800_900sccm ；沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kW。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)手段:沉積所述頂電池微晶硅N型層時(shí)，反應(yīng)氣體包括SiH4、PH3、H2。具體的，沉積所述頂電池微晶硅N型層時(shí)，SiHj^流量為200-800SCCm，PH 3的流量為
50-500sccm, !12的流量為 0.5_50slm ;沉積壓強(qiáng)為 210_250Pa，沉積功率為 0.8-1.5kW。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述透明導(dǎo)電玻璃基板上沉積有厚度為400-1100nm的鄰接所述頂電池非晶硅P型層的氧化錫或者氧化鋅薄膜。
[0015]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述背電極薄膜層為Zno-Ag-Ti復(fù)合層，且ZnO層鄰接所述的底電池非晶硅N型層，Ti層鄰接所述的封裝材料層；所述封裝材料層為EVA-背板復(fù)合層或者PVB-背板復(fù)合層，所述的EVA層或者PVB層鄰接所述的背電極層。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)將非晶硅疊層太陽(yáng)能電池底電池P型層設(shè)為底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層三層結(jié)構(gòu)，且鄰接頂電池微晶N型層的底電池非晶硅P1層碳的摻雜量小于底電池非晶硅P2層碳的摻雜量，底電池非晶硅P2層的碳摻雜量小于底電池非晶硅P3層碳的摻雜量。
[0017]首先，通過(guò)降低底電池非晶硅P1層碳摻雜量降低了疊層電池的串聯(lián)電阻，改善了頂電池N型層與底電池P型層的界面接觸；其次，通過(guò)增大底電池中底電池非晶硅P3層的碳摻雜量，增強(qiáng)底電池的內(nèi)建電場(chǎng)，達(dá)到提高底電池開(kāi)路電壓的目的；最后，通過(guò)階梯型的勢(shì)皇的形式，不同碳摻雜量的底電池非晶硅P1層、底電池非晶硅P2層、底電池非晶硅P3層的禁帶寬度及缺陷態(tài)密度均不同，這使得載流子的迀移速率大大增強(qiáng)，從而加速了 NP結(jié)載流子的復(fù)合，很大程度上降低了 NP結(jié)上電流與電壓損失，提高了其熱穩(wěn)定性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明方法制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的的截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1-透明導(dǎo)電玻璃基板、2-頂電池非晶硅P型層、3-頂電池非晶硅緩沖層，4-頂電池非晶硅本征層，5-頂電池微晶硅N型層，6-底電池非晶硅P1層，7-底電池非晶硅P2層，8-底電池非晶硅P3層，9-底電池非晶硅緩沖層，10-底電池非晶硅本征層，11-底電池非晶N型層，12-背電極薄膜層，13-封裝材料層；
圖2是實(shí)施例1 (現(xiàn)有方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為195.6V，Pmax為94.6W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0019]圖3是實(shí)施例2 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為204.5V，Pmax為104.5W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0020]圖4是實(shí)施例3 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為
203.4V，Pmax為106.1ff的1-V曲線及功率曲線圖。
[0021]圖5是實(shí)施例4 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為
204.3V，Pmax為109.6W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0022]圖6是實(shí)施例5 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為206.1V，Pmax為107.8W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0023]圖7是實(shí)施例6 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為
204.6V，Pmax為105.9W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0024]圖8是實(shí)施例7 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為
205.1V，Pmax為109.8W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0025]圖9是實(shí)施例8 (本發(fā)明方法)制得的非晶硅薄膜疊層太陽(yáng)能電池的Voc為203.3V，Pmax為105.8W的1-V曲線及功率曲線圖。
[0026]圖2-9中，有“ + ”標(biāo)識(shí)的曲線為1-V曲線，另一曲線為功率曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，將非晶硅疊層太陽(yáng)能電池底電池P型層設(shè)為三P型層結(jié)構(gòu)，如圖1所示，是在透明導(dǎo)電玻璃基板1上采用PECVD法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n的英文簡(jiǎn)寫(xiě)，意為“等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法”)依次沉積頂電池非晶硅P型層2、頂電池非晶硅緩沖層3、頂電池非晶硅本征層4、頂電池微晶硅N型層5、底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8、底電池非晶硅緩沖層9、底電池非晶硅本征層10、底電池非晶硅N型層11，采用磁控濺射法在底電池非晶硅N型層11上沉積背電極薄膜層12，最后使用層壓機(jī)制作封裝材料層13。由此形成本發(fā)明的改善開(kāi)路電壓的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0029]底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8均為摻雜硼和碳的非晶硅P型層，且底電池非晶硅P1層6碳的摻雜量小于底電池非晶硅P2層7碳的摻雜量，底電池非晶硅P2層7的碳摻雜量小于底電池非晶硅P3層8碳的摻雜量。
[0030]沉積底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8時(shí)的反應(yīng)氣體包括 SiH4、B2H6、CH4、H2o
[0031]具體的:
沉積底電池非晶硅PI層6時(shí)，SiHj^流量為400-1000sccm，!12的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為300-500sccm，014的流量為100-400sccm，沉積壓強(qiáng)為80_100Pa，沉積功率為
0.2-0.3kff ；
沉積所述底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiHj^流量為400-1000SCCm，Η 2的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為 300_500sccm，CH 4的流量為 300_600sccm，沉積壓強(qiáng)為80-100Pa，沉積功率為 0.2-0.3kff ；
沉積所述底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiHj^流量為400-1000SCCm，Η 2的流量為500-1800sccm，B2H6的流量為 300_500sccm，CH 4的流量為 500-1000sccm，沉積壓強(qiáng)為80-100Pa，沉積功率為 0.2-0.3kW。
[0032]尤其是:
沉積所述底電池非晶硅P1層6時(shí)說(shuō)比的流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 200_280sccm，沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kff ；
沉積所述底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH^流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 500_600sccm，沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kff ；
沉積所述底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH^流量為500-800SCCm，Η 2的流量為700-1 lOOsccm，B2H6的流量為 350_450sccm，CH 4的流量為 800_900sccm ；沉積壓強(qiáng)為85-95Pa，沉積功率為 0.25-0.28kW。
[0033]沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，反應(yīng)氣體包括SiH4、PH3、H2。
[0034]具體的:沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，SiH^流量為200-800SCCm，PH 3的流量為50-500sccm，!12的流量為0.5_50slm ;沉積壓強(qiáng)為210_250Pa，沉積功率為0.8-1.5kW。
[0035]透明導(dǎo)電玻璃基板1上沉積有厚度為400-1 lOOnm的鄰接頂電池非晶硅P型層2的氧化錫或者氧化鋅薄膜。
[0036]背電極薄膜層12為ZnO-Ag-Ti復(fù)合層，且ZnO層鄰接底電池非晶硅N型層11，Ti層鄰接封裝材料層13 ;封裝材料層13為EVA-背板復(fù)合層或者PVB-背板復(fù)合層，EVA層或者PVB層鄰接背電極層12。
[0037]具體的:透明導(dǎo)電玻璃基板1上的氧化錫或者氧化鋅薄膜厚度為400-1 lOOnm ;頂電池非晶硅P型層2的厚度為5-70nm ;頂電池非晶硅緩沖層3的厚度為5_50nm ;頂電池非晶硅本征層4的厚度為40-200nm ;頂電池N型微晶硅材料層5的厚度為5_80nm ;底電池非晶硅P1層6的厚度為l_50nm，底電池非晶硅P2層7的厚度為5_50nm，底電池非晶硅P3層8的厚度為5-50nm ;底電池非晶硅緩沖層9的厚度為5_50nm ;底電池非晶硅本征層10的厚度為100-500nm ;底電池非晶N型層11的厚度為5_50nmo
[0038]實(shí)施例1 (對(duì)比實(shí)施例):
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板，采用13.56MHz的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，10nm的底電池非晶硅P2層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶娃N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400sCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層時(shí)流量為600sccm，Hd^流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，CH 4的流量為400sccm，沉積底電池非晶硅P2層時(shí)，SiHj^流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B2H6的流量為400SCCm，014的流量為600SCCm ;底電池P型層的沉積壓強(qiáng)為lOOPa，沉積功率為 0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的EVA與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0039]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖2。
[0040]實(shí)施例2:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，PH3 (磷烷)的流量為200SCCm，H2 (氫氣)的流量為lOslm，SiH4 (硅烷)的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為
1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4(硅烷)的流量為600sCCm，H2 (氫氣)的流量為1200sccm，B2H6 (硼烷)的流量為400sccm，CH4 (甲烷)的流量為200sccm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiHj^流量為600sccm，!12的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，CH4的流量為300sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiHj^流量為600sccm，Hd^流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，014的流量為500sccm ;底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的EVA與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0041]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖3。
[0042]實(shí)施例3:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為200SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiHj^流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，CH4的流量為400sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為600sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的EVA與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0043]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖4。
[0044]實(shí)施例4:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為200SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH 4的流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，014的流量為500sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為600sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的EVA與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0045]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖5。
[0046]實(shí)施例5:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為200SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH 4的流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，014的流量為500sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為700sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的EVA與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0047]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖6。
[0048]實(shí)施例6:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為300SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH 4的流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，014的流量為500sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為700sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的PVB與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0049]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖7。
[0050]實(shí)施例7:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為300SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH 4的流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，CH4的流量為600sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為800sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的PVB與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0051]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖8。
[0052]實(shí)施例8:
1)以氧化錫薄膜厚度為700nm的透明導(dǎo)電玻璃(F_Sn02)為基板1，采用13.56MHZ的等離子體化學(xué)氣相沉積依次沉積10nm的頂電池非晶硅P型層，10nm的頂電池非晶硅緩沖層，50nm的頂電池非晶硅I層，10nm的頂電池微晶硅N型層，3nm的底電池非晶硅P1層，3nm的底電池非晶硅P2層，10nm的底電池非晶硅P3層，10nm的非晶硅緩沖層，150nm的底電池非晶硅I層，10nm的底電池非晶硅N型層；
其中，沉積頂電池微晶硅N型層5時(shí)，磷烷的流量為200SCCm，氫氣的流量為lOslm，硅烷的流量為400SCCm ;微晶N型層的沉積壓強(qiáng)為220Pa，沉積功率為1.3kW。沉積底電池非晶硅P1層6時(shí):SiH4的流量為600sccm，Η 2的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為300SCCm，沉積底電池非晶硅P2層7時(shí)，SiH 4的流量為600sCCm，！12的流量為1200sccm，B2H6的流量為400sccm，CH4的流量為600sccm，沉積底電池非晶硅P3層8時(shí)，SiH4的流量為600sccm，112的流量為1200sccm，B 2H6的流量為400sccm，014的流量為900sccm ；底電池非晶硅P1層6、底電池非晶硅P2層7、底電池非晶硅P3層8的沉積壓強(qiáng)均為lOOPa，沉積功率均為0.26kW。
2)用磁控濺射法在步驟1)制得的硅基薄膜層上依次濺射50nm厚的ZnO層、150nm厚的Ag層、30nm厚的Ti層形成背電極層；
3)在步驟2)制得的背電極層上依次層壓作為封裝材料層的PVB與背板復(fù)合層，得到底電池具有三P型層結(jié)構(gòu)的非晶硅疊層太陽(yáng)能電池。
[0053]該實(shí)施例的1-V曲線及功率曲線參見(jiàn)圖9。
【權(quán)利要求】
1.一種改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:在透明導(dǎo)電玻璃基板(1)上依次沉積頂電池非晶硅？型層(2^頂電池非晶硅緩沖層(3^頂電池非晶硅本征層(4)、頂電池微晶硅~型層(5)、底電池非晶硅？1層(6)、底電池非晶硅？2層(7)、底電池非晶硅？3層(8)、底電池非晶硅緩沖層(9)、底電池非晶硅本征層(10)、底電池非晶硅~型層(^)、背電極薄膜層(12),最后在所述背電極薄膜層(12)的表面覆蓋封裝材料層(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:所述的底電池非晶硅？1層(6)、底電池非晶硅？2層(7)、底電池非晶硅？3層⑶均為摻雜硼和碳的非晶硅？型層，且底電池非晶硅？1層(6)碳的摻雜量小于底電池非晶硅？2層(7)碳的摻雜量，底電池非晶硅？2層⑵的碳摻雜量小于底電池非晶硅？3層⑶碳的摻雜量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:所述的頂電池非晶硅？型層(2^頂電池非晶硅緩沖層(3^頂電池非晶硅本征層(4)、頂電池微晶硅~型層(5)、底電池非晶硅？1層￠)、底電池非晶硅？2層(7)、底電池非晶硅？3層(8)、底電池非晶硅緩沖層(9)、底電池非晶硅本征層(10)、底電池非晶硅~型層(11)采用 法依次沉積而成；所述的背電極薄膜層(12)采用磁控濺射法沉積而成；所述的封裝材料層(13)使用層壓機(jī)制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:沉積所述的底電池非晶硅層(6)、底電池非晶硅？2層⑵、底電池非晶硅？3層(8)時(shí)的反應(yīng)氣體包括31?。?、82?。?、0?.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是: 沉積所述底電池非晶硅？1層(6)時(shí)，31?的流量為400-10008(^111，??！2的流量為500-18008。。！:！，82??！6的流量為 300-5008。。！:！，⑶ 4的流量為 100-4008。。！:！，沉積壓強(qiáng)為80-100？^，沉積功率為0.2-0.3砑； 沉積所述底電池非晶硅？2層⑵時(shí)，31?的流量為400-10008(^111，?。?的流量為500-18008。。！:！，82?。?的流量為 300-5008。。！:！，⑶ 4的流量為 300-6008。。！:！，沉積壓強(qiáng)為80-100？^，沉積功率為0.2-0.3砑； 沉積所述底電池非晶硅？3層⑶時(shí)，31?的流量為400-10008(^111，??！2的流量為500-18008。。！:！，82??！6的流量為 300-5008。。！:！，⑶ 4的流量為 500-10008。。！:！，沉積壓強(qiáng)為80-100？^，沉積功率為0.2-0.3砑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是: 沉積所述底電池非晶硅？1層(6)時(shí):31?的流量為500-8008(^111，2的流量為700-11008(^111，82?。?的流量為 350-4508(^% ⑶ 4的流量為 200-2808(^% 沉積壓強(qiáng)為85-95？^，沉積功率為0.25-0.28砑； 沉積所述底電池非晶硅？2層(7)時(shí)，31?的流量為500-8008(^111，??！2的流量為700-11008(^111，82??！6的流量為 350-4508(^% ⑶ 4的流量為 500-6008。。！:！，沉積壓強(qiáng)為85-95？^，沉積功率為0.25-0.28砑； 沉積所述底電池非晶硅？3層(8)時(shí)，31?的流量為500-8008(^111，??！ 2的流量為700-11008(^111，82??！6的流量為 350-4508(^% ⑶ 4的流量為 800-9008。。！:！；沉積壓強(qiáng)為85-95？^，沉積功率為0.25-0.28砑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:沉積所述頂電池微晶硅~型層(5)時(shí)，反應(yīng)氣體包括31??！4、？成、4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:沉積所述頂電池微晶硅?型層(5)時(shí)，31?的流量為200-8008(^111，？?。?的流量為50-5008(^111，只2的流量為0.5-5081111 ；沉積壓強(qiáng)為210-250？3，沉積功率為0.8-1.5砑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是:所述透明導(dǎo)電玻璃基板(1)上沉積有厚度為400-110011111的鄰接所述頂電池非晶硅？型層(2)的氧化錫或者氧化鋅薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善非晶硅疊層太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的方法，其特征是: 所述背電極薄膜層(12)為復(fù)合層，且2=0層鄰接所述的底電池非晶硅~型層(11), II層鄰接所述的封裝材料層(13): 所述封裝材料層(13 )為￡#-背板復(fù)合層或者背板復(fù)合層，所述的狐層或者？乂8層鄰接所述的背電極層(12^
【文檔編號(hào)】H01L31/0288GK104485395SQ201410824368
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】李媛, 吳興坤, 周麗萍, 劉金智 申請(qǐng)人:杭州天裕光能科技有限公司