[发明专利]一种吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池

权利要求书

1.一种吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池，其特征在于：包括透明衬底、透明导电薄膜、P型窗口层、本征吸收层、N⁺层、背反射电极和金属电极，所述本征吸收层具有带隙梯度结构，带隙梯度为纵向分布，带隙范围为1.1-0.66eV，具有带隙梯度本征吸收层的薄膜层数为2-5层，每一层薄膜厚度为50-500nm，相邻两层薄膜带隙的变化幅度为0.1-0.3eV。

2.根据权利要求1所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池，其特征在于：所述纵向分布的带隙梯度为带隙逐渐升高的分布或带隙逐渐降低的分布。

3.一种如权利要求1所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于采用化学气相沉积设备制备，步骤如下：

1)将镀有透明导电膜的玻璃衬底放在真空反应室内，本底真空高于2×10^-4Pa，首先制备P型窗口层；

2)在向真空反应室通入反应气体硅烷、锗烷和氢气的条件下，通过改变气体流量、气体压强、衬底温度和辉光功率，连续沉积带隙范围为1.1-0.66eV的微晶硅锗薄膜，形成具有带隙梯度的微晶硅锗薄膜电池本征吸收层；

3)然后依次制备N+层、背反射电极和金属电极，形成微晶硅锗薄膜太阳电池。

4.根据权利要求3所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述化学气相沉积设备包括射频等离子增强化学气相沉积设备、甚高频等离子体增强化学气相沉积设备、热丝化学气相沉积设备和等离子体反应热化学气相沉积设备。

5.根据权利要求3所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述带有透明导电膜的玻璃衬底的厚度为1-3毫米，玻璃衬底上镀的透明导电薄膜为ZnO膜、SnO₂膜或SnO₂-ZnO复合膜。

6.根据权利要求3所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述P型窗口层为P型微晶硅材料或P型微晶硅锗材料。

7.根据权利要求3所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述反应气体中硅烷、锗烷和氢气的流量为：硅烷2-20sccm、锗烷0-5.0sccm、氢气200-500sccm。

8.根据权利要求3所述吸收层具有带隙梯度结构的微晶硅锗薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述沉积本征吸收层的工艺参数为：辉光激励频率13.56MHz-100MHz；功率10-100W；反应气体压强1-3torr；衬底温度150℃-250℃。