[发明专利]柔性衬底硅基多结叠层薄膜太阳电池及其制造方法

权利要求书

1.一种柔性衬底硅基多结叠层薄膜太阳电池，其特征在于，该装置包括：

在金属箔或聚酯膜柔性衬底上依次沉积背反射电极、微晶硅(μc-Si:H)或非晶硅锗(a-SiGe:H)底电池、非晶硅(a-Si:H)顶电池、透明导电薄膜、金属栅线；所述的微晶硅(μc-Si:H)或非晶硅锗(a-SiGe:H)底电池和非晶硅(a-Si:H)顶电池间采用复合隧穿结进行电学连接。

2.如权利要求1所述的多结叠层薄膜太阳电池，其特征在于：所述的复合隧穿结结构为μc-Si(p⁺)/μc-Si(p⁺⁺)-μc-Si(n⁺⁺)/μc-Si(n⁺)，其中μc-Si(p⁺)为底电池的p层，厚度为5nm～50nm；μc-Si(p⁺⁺)的厚度为1nm～10nm；μc-Si(n⁺⁺)厚度为1nm～10nm；μc-Si(n⁺)为顶电池的n层，厚度为5nm～50nm。

3.一种如权利要求1所述的柔性衬底硅基多结叠层薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、在清洗处理后的金属箔或聚酯膜柔性衬底上，溅射沉积Ag膜或Al膜，厚度为100nm～1000nm；

步骤二、在Ag膜或Al膜上，溅射沉积ITO、SnO₂:F、ZnO:Al、ZnO:Ga其中一种透明导电薄膜，厚度为100nm～1000nm，完成背反射电极的制备；

步骤三、采用等离子体辅助化学气相沉积方法在背反射电极上沉积N、I、P三层硅薄膜构成微晶硅或非晶硅锗底电池，其中N层反应气体为氢气、硅烷、磷烷，厚度为5nm～50nm；I层反应气体为氢气、硅烷、锗烷，厚度为100nm～2500nm；P层反应气体为氢气、硅烷、硼烷、甲烷，厚度为5nm～50nm；

步骤四、采用等离子体辅助化学气相沉积方法在微晶硅或非晶硅锗底电池上沉积N、I、P三层硅薄膜构成非晶硅顶电池，其中N层反应气体为氢气、硅烷、磷烷，厚度为5nm～50nm；I层反应气体为氢气、硅烷，厚度为100～500nm；P层反应气体为氢气、硅烷、硼烷、甲烷，厚度为5nm～50nm；

步骤五、在非晶硅顶电池上，溅射沉积ITO、SnO₂:F、ZnO:Al、ZnO:Ga其中一种透明导电薄膜，厚度为50nm～200nm；

步骤六、将制备完成透明导电薄膜的太阳电池浸入AlCl₃溶液或Al₂(SO₄)₃溶液，进行电化学钝化；

步骤七、在完成电化学钝化的太阳电池透明导电薄膜上电子束蒸发沉积Ag膜或Al膜，再溅射沉积Ag膜或Al膜完成金属栅线的制备，金属栅线的总厚度为1μm～5μm。

4.如权利要求3所述的多结叠层薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于，所述的步骤六中，也可将电学上短路的太阳电池样品在装有AlCl₃溶液或Al₂(SO₄)₃溶液一类含Al³⁺离子的溶液的装置中加直流电偏压10秒～120秒，进行电化学钝化恢复其电学性能。