[发明专利]高效三叠层异质结薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高效三叠层异质结薄膜太阳能电池，其特征在于包括三结叠层串联的子电池；第一结为底电池，是由P1层、N1层构成的PN结结构，P1层为CuInSe₂材料、N1层为CdS材料；第二结为中电池，为P2层、I2层、N2层构成的NIP结构，P2层为μ-Si：H掺三甲基硼材料、I2层为光吸收层采用μc-SiGe材料、N2层为μ-Si：H掺磷烷材料；第三结为顶电池，为P3层、I3层、N3层构成的NIP结构，P3层为μ-Si：H掺三甲基硼材料、I3层为光吸收层采用微晶硅μc-Si材料、N3层为a-Si：H掺磷烷材料；第一结与第二结电池之间具有一层10nm厚度的过渡层，采用本征非晶硅材料，过渡层与第一结、第二结接触的界面用等离子体轰击处理；第二结与第三结电池之间镀有SiOx中间层；第一结电池镀在具有背电极钼层的玻璃基板上，第三结电池顶部依次镀有导电窗口层、减反层和栅电极。

2.根据权利要求1所述的高效三叠层异质结薄膜太阳能电池，特征在于所述玻璃基板为普通浮法玻璃，窗口层是N型材料为AZO或FTO或ITO或GZO导电层，减反层为MgF₂层。

3.根据权利要求1或2所述的高效三叠层异质结薄膜太阳能电池，特征在于其制备方法如下：

a、先采用磁控溅射方法在玻璃基板上溅射0.8-1微米厚的钼作为背电极；再采用磁控溅射法在背电极钼层上溅射P型薄膜层P1层，靶材选用Cu和In的合金靶材，Cu和In的比例为1.13：1；然后采用真空硒化退火法制作稳定的CuInSe₂薄膜层，硒化温度420℃，硒化时间20分钟，硒源温度200℃;接着在CuInSe₂薄膜层即P1层上采用真空蒸镀法制作N型CdS层，在550℃条件下形成30-50nm的CdS镀层；

b、采用RF-PECVD方法在CdS镀层上制作10nm左右的本征非晶硅过渡层，用硅烷和H2进行沉积，接触界面用等离子体轰击处理；

c、采用RF-PECVD法，在过渡层上依次制作第二结电池的 P2层、I2层、N2层、SiOx中间层及第三结电池的P3层、I3层、N3层；随后，用磁控溅射法制备TCO窗口层，再用真空蒸镀法制备MgF₂减反层，最后，采用电子束热蒸发法制备Ni-Al栅电极。