[发明专利]硅基异质结SIS结构太阳电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种硅基异质结SIS结构太阳电池的制备方法，用n-型电导、晶向为（100）、电阻率为1.0~2.0Ω·cm、厚度为130~180μm的硅单晶片为衬底，经化学清洗及制绒后，利用磁控溅射工艺制备ITO薄膜，在磁控溅射过程中，ITO靶材中的O离子在偏压加速下，注入硅表面，产生固相反应，在硅表层纳米尺度范围形成超薄SiOx薄膜，再利用热蒸发和掩膜技术，在ITO薄膜材料上制备Ag/Al栅电极，在硅衬底背面沉积Al电极，得到太阳电池片。本发明结合磁控溅射沉积ITO工艺、离子浅注入混合方法和热蒸发金属电极工艺制备方法，制备了SIS结构太阳电池片，具有较好的稳定性能和较高的光电转换效率。

主权项

一种硅基异质结SIS结构太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤如下：a. 采用n‑型导电、晶向为（100）、电阻率为1.0~2.0Ω·cm且厚度为130~180 μm的硅单晶片为衬底；b. 将在所述步骤a中选取的硅单晶片经化学清洗及表面制绒后，利用射频磁控溅射工艺在硅单晶片的正面上制备厚度为80~150 nm的ITO薄膜，形成透明半导体层；c. 在所述步骤b磁控溅射工艺过程中，同时在靶材上施加电位为600~800 V的负偏压，使ITO靶材中的O离子在偏压加速下注入硅单晶片表面，在ITO薄膜和硅单晶片的界面处，将O离子注入硅单晶片的Si基体表层，使O离子与硅单晶片的浅层硅原子发生固相反应形成超薄SiOx层，从而在ITO薄膜和硅单晶片之间形成超薄SiO_x薄膜，形成超薄绝缘层；d. 在所述步骤b溅射结束后，再利用热蒸发或掩膜方法，在ITO薄膜上制备图案化的Ag/Al栅电极作为前电极，在硅单晶片的背面上沉积制备Al电极作为背电极，从而最终制成具有ITO/SiO_x/n‑Si层状结构的硅基异质结SIS结构太阳电池片。