CN104485395B - 一种改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，属于太阳能电池技术领域。本发明将现有非晶硅叠层电池中底电池P型层结构改变为包括底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层的三P型层结构，该三层结构均为掺杂硼和碳的非晶硅材料层，且电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层的碳掺杂量依次增加。改善了底电池与顶电池的界面接触，增强了内建电场，使得非晶硅叠层电池的开路电压大大增加，同时提高了非晶硅叠层电池的光电转换效率。相对于现有的非晶硅叠层太阳能电池，采用本发明的方法，使非晶硅叠层太阳能电池的开路电压最高提高了10.5V。

Description

一种改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法
技术领域
本发明属于非晶硅薄膜太阳能电池领域，特别涉及到非晶硅薄膜叠层太阳能电池技术。
背景技术
目前改善非晶硅叠层电池开路电压有以下两种方法：1、顶电池N型层采用微晶硅N型材料；2、顶电池N型层采用重掺型N型非晶硅材料。
顶电池N型层采用微晶N型层材料，降低了电池的串联电阻，可以很好的改善叠层太阳能电池内部NP反向结上电流的流通问题，使电池内部NP反向结形成良好的欧姆接触，同时也对降低固相相互扩散有利，有利于稳定性的提高，同时提高电池的Voc和Isc。
顶电池N型层采用重掺型N型非晶硅材料，一方面磷掺杂量的增加可以降低电池的串联电阻，另一方面重掺型材料的缺陷相对较多，可以加速NP结上载流子的复合，降低在NP结上的电流与电压的损耗。
但是采用微晶N型材料或者重掺型N型非晶硅材料，对Voc的提高并不显著。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，从而提高非晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。
为实现上述目的，本发明的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：在透明导电玻璃基板上依次沉积顶电池非晶硅P型层、顶电池非晶硅缓冲层、顶电池非晶硅本征层、顶电池微晶硅N型层、底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层、底电池非晶硅缓冲层、底电池非晶硅本征层、底电池非晶硅N型层、背电极薄膜层，最后在所述背电极薄膜层的表面覆盖封装材料层。
作为优选技术手段：所述的底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层均为掺杂硼和碳的非晶硅P型层，且底电池非晶硅P1层碳的掺杂量小于底电池非晶硅P2层碳的掺杂量，底电池非晶硅P2层的碳掺杂量小于底电池非晶硅P3层碳的掺杂量。
作为优选技术手段：所述的顶电池非晶硅P型层、顶电池非晶硅缓冲层、顶电池非晶硅本征层、顶电池微晶硅N型层、底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层、底电池非晶硅缓冲层、底电池非晶硅本征层、底电池非晶硅N型层采用PECVD法依次沉积而成；所述的背电极薄膜层采用磁控溅射法沉积而成；所述的封装材料层使用层压机制作。
作为优选技术手段：沉积所述的底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层时的反应气体包括SiH4、B2H6、CH4、H2。
具体的：
沉积所述底电池非晶硅P1层时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为100-400sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为300-600sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为500-1000sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW。
尤其是：
沉积所述底电池非晶硅P1层时：SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为200-280sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为500-600sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为800-900sccm；沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW。
作为优选技术手段：沉积所述顶电池微晶硅N型层时，反应气体包括SiH4、PH3、H2。具体的，沉积所述顶电池微晶硅N型层时，SiH4的流量为200-800sccm,PH3的流量为50-500sccm，H2的流量为0.5-50slm；沉积压强为210-250Pa，沉积功率为0.8-1.5kW。
作为优选技术手段：所述透明导电玻璃基板上沉积有厚度为400-1100nm的邻接所述顶电池非晶硅P型层的氧化锡或者氧化锌薄膜。
作为优选技术手段：所述背电极薄膜层为ZnO-Ag-Ti复合层，且ZnO层邻接所述的底电池非晶硅N型层，Ti层邻接所述的封装材料层；所述封装材料层为EVA-背板复合层或者PVB-背板复合层，所述的EVA层或者PVB层邻接所述的背电极层。
本发明的有益效果是：本发明通过将非晶硅叠层太阳能电池底电池P型层设为底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层三层结构，且邻接顶电池微晶N型层的底电池非晶硅P1层碳的掺杂量小于底电池非晶硅P2层碳的掺杂量，底电池非晶硅P2层的碳掺杂量小于底电池非晶硅P3层碳的掺杂量。
首先，通过降低底电池非晶硅P1层碳掺杂量降低了叠层电池的串联电阻，改善了顶电池N型层与底电池P型层的界面接触；其次，通过增大底电池中底电池非晶硅P3层的碳掺杂量，增强底电池的内建电场，达到提高底电池开路电压的目的；最后，通过阶梯型的势垒的形式，不同碳掺杂量的底电池非晶硅P1层、底电池非晶硅P2层、底电池非晶硅P3层的禁带宽度及缺陷态密度均不同，这使得载流子的迁移速率大大增强，从而加速了NP结载流子的复合，很大程度上降低了NP结上电流与电压损失，提高了其热稳定性能。
附图说明
图1是本发明方法制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的的截面结构示意图；
图中标号说明：1-透明导电玻璃基板、2-顶电池非晶硅P型层、3-顶电池非晶硅缓冲层，4-顶电池非晶硅本征层，5-顶电池微晶硅N型层，6-底电池非晶硅P1层，7-底电池非晶硅P2层，8-底电池非晶硅P3层，9-底电池非晶硅缓冲层，10-底电池非晶硅本征层，11-底电池非晶N型层，12-背电极薄膜层，13-封装材料层；
图2是实施例1（现有方法）制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为195.6V，Pmax为94.6W的I-V曲线及功率曲线图。
图3是实施例2（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为204.5V，Pmax为104.5W的I-V曲线及功率曲线图。
图4是实施例3（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为203.4V，Pmax为106.1W的I-V曲线及功率曲线图。
图5是实施例4（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为204.3V，Pmax为109.6W的I-V曲线及功率曲线图。
图6是实施例5（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为206.1V，Pmax为107.8W的I-V曲线及功率曲线图。
图7是实施例6（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为204.6V，Pmax为105.9W的I-V曲线及功率曲线图。
图8是实施例7（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为205.1V，Pmax为109.8W的I-V曲线及功率曲线图。
图9是实施例8（本发明方法)制得的非晶硅薄膜叠层太阳能电池的Voc为203.3V，Pmax为105.8W的I-V曲线及功率曲线图。
图2-9中，有“+”标识的曲线为I-V曲线，另一曲线为功率曲线。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
本发明的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，将非晶硅叠层太阳能电池底电池P型层设为三P型层结构，如图1所示，是在透明导电玻璃基板1上采用PECVD法(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition的英文简写，意为“等离子体增强化学气相沉积法”)依次沉积顶电池非晶硅P型层2、顶电池非晶硅缓冲层3、顶电池非晶硅本征层4、顶电池微晶硅N型层5、底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8、底电池非晶硅缓冲层9、底电池非晶硅本征层10、底电池非晶硅N型层11，采用磁控溅射法在底电池非晶硅N型层11上沉积背电极薄膜层12，最后使用层压机制作封装材料层13。由此形成本发明的改善开路电压的非晶硅叠层太阳能电池。
底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8均为掺杂硼和碳的非晶硅P型层，且底电池非晶硅P1层6碳的掺杂量小于底电池非晶硅P2层7碳的掺杂量，底电池非晶硅P2层7的碳掺杂量小于底电池非晶硅P3层8碳的掺杂量。
沉积底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8时的反应气体包括SiH4、B2H6、CH4、H2。
具体的：
沉积底电池非晶硅P1层6时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为100-400sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层7时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为300-600sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层8时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为500-1000sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW。
尤其是：
沉积所述底电池非晶硅P1层6时：SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为200-280sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层7时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为500-600sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层8时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为800-900sccm；沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW。
沉积顶电池微晶硅N型层5时，反应气体包括SiH4、PH3、H2。
具体的：沉积顶电池微晶硅N型层5时，SiH 4 的流量为200-800sccm,PH3的流量为50-500sccm，H2的流量为0.5-50slm；沉积压强为210-250Pa，沉积功率为0.8-1.5kW。
透明导电玻璃基板1上沉积有厚度为400-1100nm的邻接顶电池非晶硅P型层2的氧化锡或者氧化锌薄膜。
背电极薄膜层12为ZnO-Ag-Ti复合层，且ZnO层邻接底电池非晶硅N型层11，Ti层邻接封装材料层13；封装材料层13为EVA-背板复合层或者PVB-背板复合层，EVA层或者PVB层邻接背电极层12。
具体的:透明导电玻璃基板1上的氧化锡或者氧化锌薄膜厚度为400-1100nm；顶电池非晶硅P型层2的厚度为5-70nm；顶电池非晶硅缓冲层3的厚度为5-50nm；顶电池非晶硅本征层4的厚度为40-200nm；顶电池N型微晶硅材料层5的厚度为5-80nm；底电池非晶硅P1层6的厚度为1-50nm，底电池非晶硅P2层7的厚度为5-50nm，底电池非晶硅P3层8的厚度为5-50nm；底电池非晶硅缓冲层9的厚度为5-50nm；底电池非晶硅本征层10的厚度为100-500nm；底电池非晶N型层11的厚度为5-50nm。
实施例1（对比实施例）：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板，采用13.56MHz的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，10nm的底电池非晶硅P2层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为400sccm，沉积底电池非晶硅P2层时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为600sccm；底电池P型层的沉积压强为100Pa，沉积功率为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的EVA与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图2。
实施例2：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，PH3(磷烷)的流量为200sccm，H2(氢气)的流量为10slm，SiH4(硅烷)的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 (硅烷)的流量为600sccm，H 2 (氢气)的流量为1200sccm，B 2 H 6 (硼烷)的流量为400sccm，CH 4 (甲烷)的流量为200sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为300sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为500sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的EVA与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图3。
实施例3：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为200sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为400sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为600sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的EVA与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图4。
实施例4：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为200sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为500sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为600sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的EVA与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图5。
实施例5：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为200sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为500sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为700sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的EVA与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图6。
实施例6：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为300sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为500sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为700sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的PVB与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图7。
实施例7：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为300sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为600sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为800sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的PVB与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图8。
实施例8：
1)以氧化锡薄膜厚度为700nm的透明导电玻璃(F-SnO2)为基板1，采用13.56MHZ的等离子体化学气相沉积依次沉积10nm的顶电池非晶硅P型层，10nm的顶电池非晶硅缓冲层，50nm的顶电池非晶硅I层，10nm的顶电池微晶硅N型层，3nm的底电池非晶硅P1层，3nm的底电池非晶硅P2层，10nm的底电池非晶硅P3层，10nm的非晶硅缓冲层，150nm的底电池非晶硅I层，10nm的底电池非晶硅N型层；
其中，沉积顶电池微晶硅N型层5时，磷烷的流量为200sccm，氢气的流量为10slm，硅烷的流量为400sccm；微晶N型层的沉积压强为220Pa，沉积功率为1.3kW。沉积底电池非晶硅P1层6时：SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为300sccm，沉积底电池非晶硅P2层7时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为600sccm，沉积底电池非晶硅P3层8时，SiH 4 的流量为600sccm，H 2 的流量为1200sccm，B 2 H 6 的流量为400sccm，CH 4 的流量为900sccm；底电池非晶硅P1层6、底电池非晶硅P2层7、底电池非晶硅P3层8的沉积压强均为100Pa，沉积功率均为0.26kW。
2)用磁控溅射法在步骤1)制得的硅基薄膜层上依次溅射50nm厚的ZnO层、150nm厚的Ag层、30nm厚的Ti层形成背电极层；
3)在步骤2）制得的背电极层上依次层压作为封装材料层的PVB与背板复合层，得到底电池具有三P型层结构的非晶硅叠层太阳能电池。
该实施例的I-V曲线及功率曲线参见图9。

Claims (9)

1.一种改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：在透明导电玻璃基板(1)上依次沉积顶电池非晶硅P型层(2)、顶电池非晶硅缓冲层(3)、顶电池非晶硅本征层(4)、顶电池微晶硅N型层(5)、底电池非晶硅P1层(6)、底电池非晶硅P2层(7)、底电池非晶硅P3层(8)、底电池非晶硅缓冲层(9)、底电池非晶硅本征层(10)、底电池非晶硅N型层(11)、背电极薄膜层(12)，最后在所述背电极薄膜层(12)的表面覆盖封装材料层(13)；所述的底电池非晶硅P1层(6)、底电池非晶硅P2层(7)、底电池非晶硅P3层(8)均为掺杂硼和碳的非晶硅P型层，且底电池非晶硅P1层(6)碳的掺杂量小于底电池非晶硅P2层(7)碳的掺杂量，底电池非晶硅P2层(7)的碳掺杂量小于底电池非晶硅P3层(8)碳的掺杂量。
2.根据权利要求1所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：所述的顶电池非晶硅P型层(2)、顶电池非晶硅缓冲层(3)、顶电池非晶硅本征层(4)、顶电池微晶硅N型层(5)、底电池非晶硅P1层(6)、底电池非晶硅P2层(7)、底电池非晶硅P3层(8)、底电池非晶硅缓冲层(9)、底电池非晶硅本征层(10)、底电池非晶硅N型层(11)采用PECVD法依次沉积而成；所述的背电极薄膜层(12)采用磁控溅射法沉积而成；所述的封装材料层(13)使用层压机制作。
3.根据权利要求1或2所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：沉积所述的底电池非晶硅P1层(6)、底电池非晶硅P2层(7)、底电池非晶硅P3层(8)时的反应气体包括SiH4、B2H6、CH4、H2。
4.根据权利要求3所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：
沉积所述底电池非晶硅P1层(6)时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为100-400sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层(7)时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为300-600sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层(8)时，SiH4的流量为400-1000sccm，H2的流量为500-1800sccm，B2H6的流量为300-500sccm，CH4的流量为500-1000sccm，沉积压强为80-100Pa，沉积功率为0.2-0.3kW。
5.根据权利要求3所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：
沉积所述底电池非晶硅P1层（6）时：SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为200-280sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P2层（7）时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为500-600sccm，沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW；
沉积所述底电池非晶硅P3层（8）时，SiH4的流量为500-800sccm，H2的流量为700-1100sccm，B2H6的流量为350-450sccm，CH4的流量为800-900sccm；沉积压强为85-95Pa，沉积功率为0.25-0.28kW。
6.根据权利要求1或2所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：沉积所述顶电池微晶硅N型层（5）时，反应气体包括SiH4、PH3、H2。
7.根据权利要求6所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：沉积所述顶电池微晶硅N型层（5）时，SiH4的流量为200-800sccm,PH3的流量为50-500sccm，H2的流量为0.5-50slm；沉积压强为210-250Pa，沉积功率为0.8-1.5kW。
8.根据权利要求1所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：所述透明导电玻璃基板（1）上沉积有厚度为400-1100nm的邻接所述顶电池非晶硅P型层(2)的氧化锡或者氧化锌薄膜。
9.根据权利要求1所述的改善非晶硅叠层太阳能电池开路电压的方法，其特征是：
所述背电极薄膜层（12）为ZnO-Ag-Ti复合层，且ZnO层邻接所述的底电池非晶硅N型层（11），Ti层邻接所述的封装材料层（13）；
所述封装材料层（13）为EVA-背板复合层或者PVB-背板复合层，所述的EVA层或者PVB层邻接所述的背电极层（12）。
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