[发明专利]薄膜太阳电池的膜系、薄膜太阳电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜太阳电池的膜系以及采用该膜系的薄膜太阳电池和 太阳电池的制造方法，属于光伏太阳电池技术领域。

背景技术

随着能源在世界范围内的紧张和短缺，人们对开发新能源的重视程度日 益提高，尤其是以太阳能为首的绿色能源的开发和利用日趋重视。太阳能以 其无污染、无地域性限制和全天候利用等独特的优势而受到广泛关注和青睐。

基于成熟度、可靠性、低成本，易于与其他薄膜光伏材料结合使用，以 及具有能配合设计、制备方法进步而改良工艺技术的特性，薄膜光伏模组制 备技术成为最具发展潜力的一种太阳能电池产业。但是，在目前的薄膜光伏 模组中，光电的转换率很低，至今仍在6％左右。其中，薄膜太阳电池的膜系 结构是影响薄膜光伏模组光电转换率的关键因素之一。目前的非晶或微晶硅 系统，电极与薄膜的界面处有很高的电子电洞复合中心，耗散区过宽，不利 于载流子达到相应的电极。非晶或微晶硅材质中的载流子扩散长度短，复合 中心高，因此载体的漂移速度需要增强。因为悬浮键形成的尾带能阶与带系 间的缺陷也形成一个正负载体再结合的中心，因悬浮键与尾带能阶及多缺陷 界面区域形成的扭曲的电场，也影响载流子的飘移速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜太阳电池的膜系，本发明的目的还在于提 供一种采用该膜系的薄膜太阳电池，进一步地，本发明还提供了一种薄膜太 阳电池的制造方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种薄膜太阳电池的膜系，该膜系包括一个p-i-n光电单元，所述p-i-n 光电单元的p层上设置有重掺杂的P⁺层，所述p-i-n光电单元的n层上设置有 重掺杂的N⁺层，该膜系结构为P⁺/p-i-n/N⁺。

其中，所述膜系为非晶硅膜系或微晶硅膜系。所述P⁺层的杂质含量大于 p层，所述N⁺层的杂质含量大于n层。所述P⁺层的掺杂物的浓度与硅原子的 浓度比为(5～100)∶100000，所述N⁺层的掺杂物的浓度与硅原子的浓度比为 (5～100)∶100000。

所述P⁺层的厚度小于p层，所述N⁺层的厚度小于n层。所述p-i-n光电 单元的p层、i层、n层的厚度比为2∶(6～10)∶3。

一种薄膜太阳电池，包括基板、设置在基板上的透明导电层、背电极以 及设置在透明导电层和背电极之间的太阳电池膜系，所述膜系包括一个p-i-n 光电单元，所述p-i-n光电单元的p层上设置有重掺杂的P⁺层，所述p-i-n光 电单元的n层上设置有重掺杂的N⁺层，该膜系结构为P⁺/p-i-n/N⁺。

其中，所述膜系为非晶硅膜系或微晶硅膜系。

一种薄膜太阳电池的制造方法，包括以下步骤：

(1)将基板放入真空溅镀腔内，在基板的一个面上镀制透明导电膜，即 TCO层，然后用激光切割TCO层；

(2)在TCO层上依次镀制P⁺层、p层、i层、n层、N⁺层；

(3)经激光切割，再于N⁺层上依次镀制ZnO层、Al层，即背电极层， 之后再经激光切割后，将胶合膜置于Al层上，在胶合膜上再加背板玻璃，之 后经加温层压固化成一体，封装，制得薄膜太阳电池。

非晶硅薄膜太阳电池的制造方法，包括以下步骤：

(1)将玻璃基板放入真空溅镀腔内，在基板的一个面上镀制透明导电膜， 即TCO层，然后用激光切割TCO层；