一種制備晶硅薄膜異質結太陽能電池的方法與流程

本發明屬于太陽能電池制造領域，具體涉及一種制備晶硅薄膜異質結太陽能電池的方法。

背景技術：

傳統的晶體硅太陽能電池厚度要達到180μm，實際上有2個微米就可以吸收足夠的光子，硅片厚度主要受切割技術的限制，切割150μm的硅片，其碎片率就會變得很高，所以從硅錠上切割2μm的硅片是不可能的，通過外延的方法制備薄的晶硅價格會更昂貴，通過高溫加熱的方法也可以從非晶硅制備得到晶體硅，但是沒有一個合適的襯底能承受800度以上的高溫。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種制備薄膜晶硅異質結太陽能電池的方法。

本發明的技術方案如下：

在導電襯底上，首先制備1-10μm N型微晶硅薄膜或非晶硅薄膜，之后使用線圈加熱，制備得到N型的晶硅薄膜，之后再制備5-10nm非晶硅本征層，然后制備5-20nm P型非晶硅，之后再濺射ITO，制備電極，得到晶硅薄膜異質結太陽能電池；

或在導電襯底上，首先制備1-10μm P型微晶硅薄膜或非晶硅薄膜，之后，使用線圈加熱，制備得到P型晶硅薄膜，之后再制備5-10nm非晶硅本征層，然后制備5-20nm N型非晶硅，之后再濺射ITO，制備電極，得到晶硅薄膜異質結太陽能電池。

具體技術方案如下：

在制備好的N型或者P型微晶硅薄膜上，列陣排列的感應線圈于導電襯底背面0.1-1cm處，線圈通入1000-2000安培的交變電流，線圈中的交變電流在導電襯底上和薄膜內部形成渦流，加熱薄膜，使得薄膜進一步晶化，制備得到一種晶化的硅薄膜；感應線圈是方形列陣的形式，其單個線圈直徑為0.2cm或20cm。

通過調整列陣感應線圈的間距，感應線圈和導電襯底的間距，和感應線圈的直徑，可以調整薄膜電池的晶硅和非晶硅的晶化率，進而可以調控大面積柔性太陽能電池的性能。

或者在制備好的N型或者P型微晶硅上，將單根感應線圈于導電襯底背面0.1cm-1cm處，線圈通入1000-2000安培的交變電流，感應線圈在電池背面往復平移線圈中的交變電流在導電襯底上和薄膜內部形成渦流，加熱薄膜，使得薄膜進一步晶化，制備得到一種晶化的硅薄膜；感應線圈的直徑為5-30cm。

之后再制備5-10nm非晶硅本征層，5-20nmP型或者N型非晶硅。所使用的方法為PECVD(等離子體增強化學氣象沉積)，之后再濺射ITO，所使用的方法為濺射或者電子束蒸發，沉積50-100nm的ITO薄膜，之后再采用絲網印刷，或者鋪設銀線制備銀電極。

所述的導電襯底的材質為不銹鋼，銅箔、鋁箔或鈦合金鋁箔。

本發明的優點和積極效果：

采用使用感應線圈的方式，降低了成本，通過改變感應線圈的直徑和列陣周期，可以調控薄膜晶硅異質結太陽電池的性能。

附圖說明

圖1.為感應線圈陣列使用方式圖，其中，①為導電襯底和N型或者P型微晶硅或者非晶硅薄膜,；②為復數個數小感應線圈。

圖2.為感應線圈使用方式圖.其中，①為導電襯底和N型或者P型微晶硅或者非晶硅薄膜；②為大感應線圈.。

圖3.為制備得到晶硅薄膜異質結太陽能電池結構示意圖，其中①、導電襯底；②、N型或者P型微晶硅或者非晶硅薄膜；③、本征層非晶硅；④、N型或者P型非晶硅薄膜；⑤、ITO薄膜；⑥、感應線圈。

具體實施方式

為了進一步說明本發明，列舉以下實施實例。

實施例1

參照圖1，首先在不銹鋼導電襯底①上制備2000nm的N型非晶硅薄膜。列陣排列的感應線圈②于導電襯底①背面0.5㎝處，感應線圈②的直徑為0.5cm，感應線圈②列陣的間距為1.5cm，列陣中通入1000安培交變電流，在不銹鋼襯底①上形成渦流電場，進而加熱硅薄膜，到晶化的溫度，晶化后硅材料也會產生渦流電場，進一步晶化薄膜，制備得到N型的非晶硅薄膜。

之后再制備10nm非晶硅本征層，20nm P型非晶硅，所使用的方法為等離子體增強化學氣象沉積，之后再濺射ITO，所使用的方法為電子束蒸發，之后再采用絲網印刷制備銀電極；得到晶硅薄膜異質結太陽能電池(見圖3)。

實施例2

參照圖2，首先在不銹鋼襯底①上制備2μm的P型微晶硅薄膜，將單根感應線圈②于導電襯底①背面0.5cm處，感應線圈②直徑為5cm，線圈通入1000安培的交變電流，感應線圈②在電池背面往復平移線圈中的交變電流在導電襯底上和薄膜內部形成渦流，加熱薄膜，使得薄膜進一步晶化，制備得到P型微晶硅薄膜。

之后再制備10nm非晶硅本征層，10nm N型非晶硅，所使用的方法為PECVD，之后再濺射ITO，所使用的方法為濺射，之后再鋪設銀線制備銀電極得到晶硅薄膜得到異質結太陽能電池(見圖3)。

實施例3

制成電池有輕便、可彎曲的優點，可組成可攜帶移動式的太陽能充電裝置。比現有的產品更輕便，充電效果較好。

一個50W的太陽能充電裝置，按每天有效吸收陽光發電時間為5小時計算，一年可發電91.25度。

以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。在不脫離本發明構思的前提下做出的若干替代或變形，且性能相近或用途相同，都應當視為屬于本發明的保護范圍。