[发明专利]用于太阳能电池的透明导电基板

说明书

【技术领域】

本发明涉及用于太阳能电池的透明导电基板，尤其是在透明基板上沉积透明导电性薄膜的太阳能电池用透明导电基板。

【背景技术】

太阳能是由太阳的氢经过核聚变而成的一种能源。在它的表面所释放出的能量如果换算成电能则大约为3.8×10²⁰MW。到达地球的能量中约30％反射到宇宙，剩下的70％的能量被地球接收。太阳照射地球一个小时的能量相当于世界一年的总消费能量。而太阳内部的这种核聚变反应，可以维持几十亿至上百亿年的时间，对于人类来说几乎可以认为是取之不尽用之不竭的能源。另外，太阳能不含有害物质，不会排出二氧化碳。可见太阳能具有能量巨大、非枯竭、清洁的特点，作为未来的能源是一种非常理想的清洁能源。

太阳能的利用形式有多种多样，如热利用、照明、电力等。热利用就是将太阳能转换为热能，供热水器、冷热空调系统等使用；利用太阳光给室内照明，或通过光导纤维将太阳光引入地下室等进行照明；在电力方面的应用主要是利用太阳的热能和光能。伴随着世界能源需求的日益增大，利用可再生的太阳能，实现无污染、无公害的干净的能源世界，这对于目前世界上大多数国家来说都具有非常大的吸引力。通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的技术称为太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，为了最大限度地使用太阳辐射，必须最大可能地提高太阳能电池的光电转换效率。

硅基薄膜太阳能电池，主要包括非晶硅(α-Si:H)电池，微晶硅(μc-Si:H)电池以及非晶/微晶叠层(micromorph)电池。对于薄膜太阳能电池来说，增加光在电池中的利用率即提高太阳能电池的光电转换效率是最重要的一点，这就要求增加光在太阳能电池功能层的光程。α-Si:H的光学带宽为1.7eV左右，其吸收系数在短波方向较高；而μc-Si:H的光学带宽约为1.1eV，其吸收系数在长波方向较高，在300nm～1200nm的波长范围内，能吸收到红外长波区域，这就使太阳光谱能得到更好利用。

此外，在太阳能电池中作为透明电极使用的用于太阳能电池的透明导电基板可以通过在透光性良好的基板上沉积透明导电性薄膜来得到，通常可以选用透光性良好的材料例如玻璃作为透明基板。作为用于太阳能电池的透明导电基板不仅需要具有良好的导电性能，更需要为了提高太阳光的转换效率而增多到达光电转换层的光量，这就需要透明导电薄膜材料具有很高的透光率。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种提高透光率的用于太阳能电池的透明导电基板。

一种用于太阳能电池的透明导电基板，包括透明基底及依次叠加在所述透明基底上的氧化硅层、掺氟的氧化锡层和优化透光率的金属氧化物层。

通过在氧化锡层中掺杂氟并在之上沉积优化透光率的金属氧化物层，金属氧化物层利用薄膜的各种光学干涉效应，在太阳能吸收和反射之间达到一种平衡，从而优化透光率，可以使用于太阳能电池的透明导电基板具有良好的导电性能的同时优化薄膜的透光率。

优选地，所述掺氟的氧化锡层为从邻接所述氧化硅层的一侧梯次增量地掺杂氟。

优选地，所述掺氟的氧化锡层中与所述透明基底相反一侧的表面氟浓度相对氧化锡为2mol％～4mol％；或所述掺氟的氧化锡层的厚度为400nm～599nm；或掺氟的氧化锡层面电阻为7Ω/□～15Ω/□。

优选地，所述掺氟的氧化锡层中与所述透明基底相反一侧的表面氟浓度相对氧化锡为2.5mol％～3mol％；或所述掺氟的氧化锡层的厚度为500nm～599nm；或掺氟的氧化锡层面电阻为9Ω/□～11Ω/□。

优选地，所述掺氟的氧化锡层在300nm～1200nm的波长范围内的透光率＞81％；或雾度为10％～30％。

优选地，所述掺氟的氧化锡层的掺氟浓度在邻接氧化硅层一侧为1mol％。

优选地，所述优化透光率的金属氧化物层的折射率大于2.0。

优选地，所述金属氧化物为氧化钛、氧化铟和氧化锌中的一种或两种以上。

优选地，所述优化透光率的金属氧化物层的厚度为21～40nm。

优选地，所述优化透光率的金属氧化物层与所述掺氟的氧化锡层相反一侧的表面为凹凸的绒面结构。

【附图说明】

图1为一实施例的用于太阳能电池的透明导电基板的截面示意图。

【具体实施方式】