[实用新型]一种低界面态异质结光伏器件

说明书

本实用新型公开一种低界面态异质结光伏器件，包括p型晶硅衬底，所述p型晶硅衬底的底面设有背电极，p型晶硅衬底的顶面由下至上依次层叠有n型发射膜层、透明导电层与前电极，所述p型晶硅衬底的顶面呈凹凸的绒面结构；该异质结器件具有晶格匹配好、界面态密度低的优点，转换效率高，增强异质结光伏器件的整体性能。

技术领域

本实用新型涉及光伏器件技术领域，具体是一种低界面态异质结光伏器件。

背景技术

异质结，两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。通常形成异质结的条件是：两种半导体有相似的晶体结构、相近的原子间距和热膨胀系数。异质结常具有两种半导体各自的PN结都不能达到的优良的光电特性，使它适宜于制作超高速开关器件、太阳能电池以及半导体激光器等。

透明氧化物半导体（Transparent oxide semiconductors，TOS）具有可调节的电导率和高光学透明度，在各种光电应用中具有广阔的前景，例如平板显示器，透明场效应晶体管，紫外线（UV）发光二极管，激光器 p-n异质结是实现这些器件的最普遍的构建基块。此外，器件的性能关键取决于能带对准和界面处的内置电势，因此对微观结构的了解异质界面处的原子结构和电子性质是更好地控制性能的最基本步骤；然而，目前的异质结还存在着晶格匹配不好、界面态密度高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低界面态异质结光伏器件，该异质结器件具有晶格匹配好、界面态密度低的优点，转换效率高，增强异质结光伏器件的整体性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低界面态异质结光伏器件，包括p 型晶硅衬底，所述p 型晶硅衬底的底面设有背电极，p 型晶硅衬底的顶面由下至上依次层叠有n型发射膜层、透明导电层与前电极，所述p 型晶硅衬底的顶面呈凹凸的绒面结构。

进一步的，所述背电极为厚度0.8～1.2μm的Au、Al或Ag薄膜。

进一步的，所述p 型晶硅衬底厚度为200～500μm。

进一步的，所述n型发射膜层为厚度100～300nm的GaAs、AlAs、ZnTe、CdSe、AlSb、AlGaAs、InP、GaN、SiC或CN薄膜。

进一步的，所述透明导电层为厚度400～700nm的GZO、AZO、BZO、IGZO、IZO或ITO薄膜。

进一步的，所述前电极为厚度200～600nm的Cu、Zn、Mo、Ti、Al、Ag或Au薄膜。

本实用新型的有益效果是：

一、采用经过钝化处理去除氧化层并带有绒面结构的p 型晶硅作为衬底，有利于上层n型发射膜层具有较好的附着粘附，在异质结光伏器件中，p 型晶硅承担了主要的吸光作用，绒面结构更利于对光的吸收，提高光能利用率有利于J_sc、V_oc及E_ff的提升。

二、n型发射膜层采用GaAs、AlAs、ZnTe、CdSe、AlSb、AlGaAs、InP、GaN、SiC或CN薄膜，使n型发射膜层的禁带宽度及晶格常数均在p 型晶硅以及所选用的透明导电层之间，可以同时作为p 型晶硅与透明导电层的缓冲层，使得异质结光伏器件整体晶格失配小，晶格匹配度好，界面态密度低，转换效率高。

三、透明导电层的作用是收集光生载流子并将其输运到金属电极上，同时，迎光面透明导电层薄膜还必须具备减反射功能，降低器件的表面光反射损失；因此，透明导电层薄膜既要有较好的导电性，又要有较高的透过率；本实用新型透明导电层可根据n型发射膜层的材料来采用相对应的不同薄膜，调整透明导电层的材料，进而实现优良的光电性能及降低成本。