CN104966757B - 一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高转化率的纳米硅薄膜太阳电池及其制备方法，纳米硅薄膜太阳电池包括透明衬底、前电极透明导电氧化层、预沉积层、非晶硅层、中间反射层、微晶硅层、背电极透明导电氧化层和反射封装层，所述前电极透明导电氧化层、预沉积层、非晶硅层、中间反射层、微晶硅层、背电极透明导电氧化层、反射封装层依次沉积叠加在所述透明衬底上。本发明的高转化率的纳米硅薄膜太阳电池具有高转换效率、高稳定性、适合工业化生产的特点。

Description

一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别是一种纳米硅基叠层薄膜太阳能电池及其制备方法。
背景技术
硅基薄膜太阳能电池具有用料少、能耗低，可以在玻璃、不锈钢和塑料等价格低廉的衬底上制备 p-i-n 型或 n-i-p 型结构的太阳能电池，这些特点使硅基薄膜太阳能电池成为进一步降低太阳能电池生产成本的希望。但是，由于非晶硅材料具有光致衰退效应，导致硅基薄膜太阳能电池的稳定性还有待提高，而且现在产业化的非晶硅单结太阳能电池的稳定光电转换效率还较低。因此，如何提高硅基薄膜太阳能电池的光电转换效率成为这种电池是否能够大规模发展的关键。
针对以上所述问题，太阳能电池的研究者提出了叠层薄膜太阳能电池，成为改善硅基薄膜太阳能电池稳定性以及提高光电转换效率的有效途径。叠层薄膜太阳能电池指由至少两个p-i-n 结或 n-i-p 结所叠合构成的电池。由于叠层太阳能电池中非晶硅层的厚度相对单结太阳能电池要薄很多，因此可以有效地降低叠层太阳能电池的光致衰退，以及提高稳定性。此外，使用不同光学带隙的材料分别作为叠层太阳能电池中非晶硅基 p-i-n结或 n-i-p 结的本征层，可以拓宽太阳能电池对太阳光谱的吸收，从而有效提高太阳能电池的稳定光电转换效率。叠层薄膜太阳能电池中最具代表性、也最具发展潜力的则是非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池。
非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池虽已实现工业化生产，但仍存在核心原材料被国外主要几家巨头公司所垄断导致原材料价格昂贵、生产工艺稳定性不佳、转换效率不高等缺点，以上缺点导致太阳能电池的发电成本还是明显高于传统能源发电成本。因此，如何降低非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池的生产成本、提高工业化生产稳定性和转换效率成为这种电池是否能够大规模发展的又一关键所在。
发明内容
本发明的最主要目的在于提供了一种大面积、高转换效率、高稳定性、适合工业化生产的非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池，且已应用到实际生产中。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，包括透明衬底、前电极透明导电氧化层、预沉积层、非晶硅层、中间反射层、微晶硅层、背电极透明导电氧化层和反射封装层，所述前电极透明导电氧化层、预沉积层、非晶硅层、中间反射层、微晶硅层、背电极透明导电氧化层、反射封装层依次沉积叠加在所述透明衬底上。
所述非晶硅层包括非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层、非晶硅复合i层和非晶硅复合n层，所述非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层、非晶硅复合i层、非晶硅复合n层依次沉积叠加在所述预沉积层表面。
所述中间反射层包括反射层和高效隧穿复合结，所述反射层包括n型掺杂的µc-SiOx:H层和n型掺杂的µc-Si:H层，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层、n型掺杂的µc-Si:H层均为双层，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层、n型掺杂的µc-Si:H层彼此交错，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层、n型掺杂的µc-Si:H层、高效隧穿复合结沉积叠加在所述非晶硅层表面。
所述微晶硅层包括微晶硅复合p层和微晶硅复合i层，所述微晶硅复合p层和微晶硅复合i层依次沉积叠加在所述中间反射层表面。
所述非晶硅复合p层包括p型掺杂的a-SiOx:H层和a-SiCx:H层，所述非晶硅复合n层包括n型掺杂的a-Si:H层和n型掺杂的µc-Si:H层，所述p型掺杂的a-SiOx:H层和a-SiCx:H层依次沉积叠加在所述预沉积层表面，所述n型掺杂的a-Si:H层和n型掺杂的µc-Si:H层依次沉积叠加在所述非晶硅复合i层表面。
所述微晶硅复合p层包括p型掺杂的第一µc-Si:H层、µc-SiOx:H层和第二µc-Si:H层，所述微晶硅复合i层包括µc-Si:H i层、a-Si:H i层，所述微晶硅复合p层、微晶硅复合i层、微晶硅电池复合n层依次沉积叠加在所述中间反射层表面。
所述前电极透明导电氧化层和背电极透明导电氧化层均包括Seed层和Bulk层。
所述预沉积层是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层的材料包括a-Si:H、a-SiCx:H和a-SiOx:H中的一种或二种以上。
进一步地，所述反射封装层包含高反射率的共聚物和玻璃背板。高反射率的共聚物包含白色EVA、PVB，主要为白色EVA。玻璃背板包括未钢化玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃，
在实际应用中，所述薄膜太阳能电池可以制作为多子电池串联结构和多子电池并联结构。多子电池并联结构包括至少2个大面积的电池并联，且每个大面积的电池至少由2节小面积的子电池串联形成。
一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池的制备方法，具体包括以下工序：
前电极透明导电氧化层和背电极透明导电氧化层是采用低压化学气相沉积制备的掺硼氧化锌层，所述掺硼氧化锌层包括掺硼氧化锌层和bulk层，所述seed层B2H6流量范围控制在90～400sccm、厚度范围为50～300纳米，所述bulk层厚度范围为1500～2000纳米、600纳米波长的散射度范围为25～45%、电阻率范围为5.0×10-4Ω•cm ～9.0×10-3Ω•cm，400～1100纳米波长的平均透过率范围为78%至85%；
预沉积薄膜是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层即是通过把将沉积完透明导电氧化层的透明衬底置入反应盒内， 30分钟内在反应盒里预沉积形成的，所述预沉积层使用的气体为SiH4、H2、CH4、CO2，使用的流量范围均为4～7slm，膜层厚度控制在5～35nm；
在非晶硅层中，p型掺杂a-SiOx:H层的沉积厚度范围为1.5～3.5纳米， a-SiCx:H层的沉积厚度范围为5～9纳米，复合i层（404）分别由低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层叠加沉积而成，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.1～0.6mbar、沉积速率范围为0.1～0.2纳米/秒、气体流量范围为4～6slm，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为0.8～1.5mbar、沉积速率范围为0.3～0.4纳米/秒、气流流量范围为6～35slm，所述复合i层厚度范围为150～200纳米，所述的复合i层（404）中至少包括10纳米以上低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层，n型掺杂a-Si:H层（405）厚度范围为3～5纳米， n型掺杂的µc-Si:H层（406）的厚度范围为8～12纳米，所述n型掺杂的a-Si:H层（405）的沉积压力范围为0.8～1.5mba、气流流量范围为2～9slm、n型掺杂的µc-Si:H层（406）的沉积压力范围为2.5～3.8mbar、气流流量范围为75～90slm；
中间反射层总厚度范围为25～60纳米，折射率范围为0.18至0.22，中间反射层（500）的µc-Si:H层厚度范围为0.6～1.0纳米，高效隧穿复合结是以PH3、CO2和H2为反应气体在等离子体状态下对反射层进行表面处理后形成的，其中PH3和CO2混合比例为1:100至1:500，等离子体处理的压力范围为0.3～0.7mbar，等离子体处理的功率密度范围为0.03W/cm2～0.04 W/ cm2；
在微晶硅层中，第一p型掺杂µc-Si:H层厚度范围为2～4纳米，第二 p型掺杂µc-Si:H层的厚度范围为4～6纳米，第一p型掺杂µc-Si:H层的掺杂率是第二p型掺杂µc-Si:H层的1.5～3倍，p型掺杂µc-SiOx:H层的厚度范围为10～30纳米、折射率范围为2.5至3.5，复合i层厚度范围为600～1200纳米，所述复合i层由3至7层不同H2稀释度[H2/( H2+ SiH4)]的膜层组成，所述膜层厚度方向的晶化率范围保持在55～75%、稀释度范围95～98%，a-Si:H i层是低速沉积形成的高质量i层；所述高质量i层沉积压力范围为0.1～0.5mbar、沉积速率范围为0.1纳米/秒至0.2纳米/秒、厚度范围为15～25纳米，微晶硅电池复合n层的材料是n型掺杂的µc-SiOx:H，所述的n型掺杂µc-SiOx:H层的厚度范围为60～100纳米、折射率范围为1.8～2.2。
进一步地，在非晶硅层的沉积中，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.2～0.4mbar，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为1.0～1.3mbar，所述n型掺杂的a-Si:H层的沉积压力范围为1.0～1.3mbar、n型掺杂的µc-Si:H层的沉积压力范围为3～3.5mbar；气流流量范围为75-90slm；在所述中间反射层中，所述反射层总厚度范围为30～45纳米、折射率范围为0.19～0.21。
本发明的最主要技术优点在于提供了一套完整的大面积、高转换效率、高稳定性、适合工业化生产的非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池制备方法，所述制备方法已应用到工业生产中，有力的推动了薄膜太阳能电池的发展。
附图说明
附图1为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池总体的的膜层结构示意图；
附图2为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池前电极透明导电氧化层的结构示意图；
附图3为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池背电极透明导电氧化层的结构示意图；
附图4为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池中间反射导电氧化层的结构示意图；
附图5为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池激光刻划示意图；
附图6为本发明一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池成品测试I-V曲线图；
附图中标记包括：100、透明衬底，200、前电极透明导电氧化层,201、Seed层，202、bulk层，300、预沉积层，400、非晶硅层，401、a-SiOx:H层，402、a-SiCx:H层，403、非晶硅电池缓冲层，404、非晶硅复合i层，405、a-Si:H层，406、µc-Si:H层，500、中间反射层，511、µc-SiOx:H层，512、µc-Si:H层，520、高效隧穿复合结，600、微晶硅层，611、第一p型掺杂µc-Si:H层、612、µc-SiOx:H层，613、第二p型掺杂µc-Si:H层，621、µc-Si:H i层，622、a-Si:H i层，623、微晶硅电池n层，700、背电极透明导电氧化层，701、Seed层，702、bulk层，800、反射封装层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明公开了一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池包括透明衬底100、前电极透明导电氧化层200、预沉积层300、非晶硅层400、中间反射层500、微晶硅层600、背电极透明导电氧化层700和反射封装层800，所述前电极透明导电氧化层200、预沉积层300、非晶硅层400、中间反射层500、微晶硅层600、背电极透明导电氧化层700、反射封装层800依次沉积叠加在所述透明衬底100上。
所述非晶硅层400包括非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层403、非晶硅复合i层404和非晶硅复合n层，所述非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层403、非晶硅复合i层404、非晶硅复合n层依次沉积叠加在所述预沉积层300表面。
所述中间反射层500包括反射层和高效隧穿复合结520，所述反射层包括n型掺杂的µc-SiOx:H层511和n型掺杂的µc-Si:H层512，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层511、n型掺杂的µc-Si:H层512均为双层，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层511、n型掺杂的µc-Si:H层512彼此交错，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层511、n型掺杂的µc-Si:H层512、高效隧穿复合结520沉积叠加在所述非晶硅层400表面。
所述微晶硅层600包括微晶硅复合p层和微晶硅复合i层，所述微晶硅复合p层和微晶硅复合i层依次沉积叠加在所述中间反射层500表面。
所述非晶硅复合p层包括p型掺杂的a-SiOx:H层401和a-SiCx:H层402，所述非晶硅复合n层包括n型掺杂的a-Si:H层405和n型掺杂的µc-Si:H层406，所述p型掺杂的a-SiOx:H层401和a-SiCx:H层402依次沉积叠加在所述高效隧穿复合结520表面，所述n型掺杂的a-Si:H层405和n型掺杂的µc-Si:H层406依次沉积叠加在所述非晶硅复合i层404表面。
所述微晶硅复合p层包括p型掺杂的第一µc-Si:H层611、µc-SiOx:H层612和第二µc-Si:H层613，所述微晶硅复合i层包括µc-Si:H i层621、a-Si:H i层622，所述微晶硅复合p层、微晶硅复合i层、微晶硅电池复合n层依次沉积叠加在所述中间反射层500表面。
所述前电极透明导电氧化层200和背电极透明导电氧化层700均包括Seed层201、701和Bulk层202、702。
所述预沉积层300是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层300的材料包括a-Si:H、a-SiCx:H和a-SiOx:H中的一种或二种以上。
一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池的制备方法，包括以下处理工序：
前电极透明导电氧化层200和背电极透明导电氧化层700是采用低压化学气相沉积制备的掺硼氧化锌层，所述掺硼氧化锌层包括seed层201、701和bulk层202、702，所述seed层201、701的B2H6流量范围控制在90～400sccm、厚度范围为50～300纳米，所述bulk层202、702的厚度范围为1500～2000纳米、600纳米波长的散射度范围为25～45%、电阻率范围为5.0×10-4Ω•cm ～9.0×10-3Ω•cm，400～1100纳米波长的平均透过率范围为78%至85%；
预沉积薄膜是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层300是通过把将沉积完透明导电氧化层的透明衬底100置入反应盒内， 30分钟内在反应盒里预沉积形成的，所述预沉积层300使用的气体为SiH4、H2、CH4、CO2，使用的流量范围均为4～7slm，膜层厚度控制在5～35nm；
在非晶硅层400中，p型掺杂a-SiOx:H层的沉积厚度范围为1.5～3.5纳米， p型掺杂a-SiCx:H层401的沉积厚度范围为6～10纳米，a-SiCx:H层402的沉积厚度范围为5～9纳米，复合i层404分别由低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层叠加沉积而成，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.1～0.6mbar、沉积速率范围为0.1～0.2纳米/秒、气体流量范围为4～6slm，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为0.8～1.5mbar、沉积速率范围为0.3～0.4纳米/秒、气流流量范围为6～35slm，所述复合i层厚度范围为150～200纳米，所述的复合i层404中至少包括10纳米以上低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层，n型掺杂a-Si:H层405厚度范围为3～5纳米， n型掺杂的µc-Si:H层406的厚度范围为8～12纳米，所述n型掺杂的a-Si:H层405的沉积压力范围为0.8～1.5mba、气流流量范围为2～9slm、沉积压力范围为2.5～3.8mbar、气流流量范围为75～90slm；
中间反射层500总厚度范围为25～60纳米，折射率范围为0.18至0.22，中间反射层500的µc-Si:H层厚度范围为0.6～1.0纳米，高效隧穿复合结520是以PH3、CO2和H2为反应气体在等离子体状态下对反射层进行表面处理后形成的，其中PH3和CO2混合比例为1:100至1:500，等离子体处理的压力范围为0.3～0.7mbar，等离子体处理的功率密度范围为0.03W/cm2～0.04 W/ cm2；
在微晶硅层600中，第一p型掺杂µc-Si:H层厚度范围为2～4纳米， 第二p型掺杂µc-Si:H层的厚度范围为4～6纳米，第一p型掺杂µc-Si:H层611的掺杂率是第二p型掺杂µc-Si:H层613的1.5～3倍，p型掺杂µc-SiOx:H层612的厚度范围为10～30纳米、折射率范围为2.5至3.5，复合i层厚度范围为600～1200纳米，所述复合i层由3至7层不同H2稀释度[H2/(H2+ SiH4)]的膜层组成，所述膜层厚度方向的晶化率范围保持在55～75%、稀释度范围95～98%，a-Si:H i层622是低速沉积形成的高质量i层；所述高质量i层沉积压力范围为0.1～0.5mbar、沉积速率范围为0.1纳米/秒至0.2纳米/秒、厚度范围为15～25纳米，微晶硅电池n层623的材料是n型掺杂的µc-SiOx:H，所述的n型掺杂µc-SiOx:H层的厚度范围为60～100纳米、折射率范围为1.8～2.2。
进一步地，在非晶硅层400的沉积中，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.2～0.4mbar，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为1.0～1.3mbar，所述n型掺杂的a-Si:H层405的沉积压力范围为1.0～1.3mbar、沉积压力范围为3～3.5mbar；气流流量范围为75-90slm；
在所述中间反射层500中，所述反射层总厚度范围为30～45纳米、折射率范围为0.19～0.21。
如图5所示，具体的制作过程包括以下步骤：
将干净的超白玻璃衬底转入低压化学气相沉积设备内沉积双层结构的前电极透明导电氧化层200，首先在第一个沉积腔室内沉积高掺杂的seed层201，之后在第二至六沉积腔室内沉积低掺杂的bulk层202。
首先采用355nm波长的激光进行第一次激光刻划P1的制作。将完成第一次激光刻划P1的透明衬底100转入清洗设备中，进行清洗。然后采用等离子体增强化学气相沉积方法，在非晶硅层400的反应盒进行预处理膜层预沉积层300的沉积。将完成第一次激光刻划P1的透明衬底100转入非晶硅电池反应盒中，沉积a-Si层。依次以SiH4、TMB、H2、CO2为反应气体沉积p掺杂的a-SiOx:H层；以SiH4、TMB、H2、CH4为反应气体沉积p掺杂的a-SiCx:H层；以SiH4、H2、PH3为反应气体沉积缓冲层；以SiH4、H2为反应气体先低速沉积高质量本征i层，之后高速沉积本征i层；以SiH4、H2、PH3为反应气体沉积n型掺杂的a-Si:H层；以SiH4、H2、PH3为反应气体沉积n型掺杂的µc-Si:H层；以SiH4、H2、PH3、CO2为反应气体沉积n型掺杂的µc-SiOx:H层；以SiH4、H2、PH3为反应气体沉积n型掺杂的µc-Si:H层；以SiH4、H2、PH3、CO2为反应气体沉积n型掺杂的µc-SiOx:H层；以SiH4、H2、PH3为反应气体沉积n型掺杂的µc-Si:H层；以H2、PH3、CO2为反应气体进行表面高掺杂化处理形成高效隧穿复合结520。将沉积完非晶硅层的透明衬底100转入微晶硅电池反应盒中，沉积Uc-Si层。依次以SiH4、TMB、H2为反应气体沉积p掺杂的µc-Si:H层E01；以SiH4、TMB、H2、CO2为反应气体沉积p掺杂的µc-SiOx:H层；以SiH4、TMB、H2为反应气体沉积p掺杂的µc-Si:H层；以SiH4、H2为反应气体沉积本征微晶硅i层；以SiH4、H2为反应气体沉积本征非晶硅i层；以SiH4、H2、PH3、CO2为反应气体沉积n型掺杂的µc-SiOx:H层。
然后采用532nm波长的激光进行第二次激光刻划P2。将完成P2刻划的衬底转入低压化学气相沉积设备内，首先在第一个沉积腔室内沉积高掺杂的seed层，之后在第二至六沉积腔室内沉积低掺杂的bulk层。
接着采用532nm波长的激光进行第三次激光刻划P3。
最后采用1064nm波长的激光对衬底边缘进行扫边处理。
进行电极连接和层压封装，获得电池组件，进行I-V测试，具体测试曲线如图6所示。在图6中，电池的输出功率达到154.7W电池尺寸为1100mm×1300mm，户外测试光衰减低于9%。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：包括透明衬底（100）、前电极透明导电氧化层（200）、预沉积层（300）、非晶硅层（400）、中间反射层（500）、微晶硅层（600）、背电极透明导电氧化层（700）和反射封装层（800），所述前电极透明导电氧化层（200）、预沉积层（300）、非晶硅层（400）、中间反射层（500）、微晶硅层（600）、背电极透明导电氧化层（700）、反射封装层（800）依次沉积叠加在所述透明衬底（100）上；
所述中间反射层（500）包括反射层和高效隧穿复合结（520），所述反射层包括n型掺杂的µc-SiOx:H层（511）和n型掺杂的µc-Si:H层（512），所述n型掺杂的µc-SiOx:H层（511）、n型掺杂的µc-Si:H层（512）均为双层，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层（511）、n型掺杂的µc-Si:H层（512）彼此交错，所述n型掺杂的µc-SiOx:H层（511）、n型掺杂的µc-Si:H层（512）、高效隧穿复合结（520）沉积叠加在所述非晶硅层（400）表面。
2.根据权利要求1所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述非晶硅层（400）包括非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层（403）、非晶硅复合i层（404）和非晶硅复合n层，所述非晶硅复合p层、非晶硅电池缓冲层（403）、非晶硅复合i层（404）、非晶硅复合n层依次沉积叠加在所述预沉积层（300）表面。
3.根据权利要求2所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述微晶硅层（600）包括微晶硅复合p层、微晶硅复合i层和微晶硅复合n层，所述微晶硅复合p层、微晶硅复合i层和微晶硅复合n层依次沉积叠加在所述中间反射层（500）表面。
4.根据权利要求3所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述非晶硅复合p层包括p型掺杂的a-SiOx:H层（401）和a-SiCx:H层（402），所述非晶硅复合n层包括n型掺杂的a-Si:H层（405）和n型掺杂的µc-Si:H层（406），所述p型掺杂的a-SiOx:H层（401）和a-SiCx:H层（402）依次沉积叠加在所述预沉积层（300）表面，所述n型掺杂的a-Si:H层（405）和n型掺杂的µc-Si:H层（406）依次沉积叠加在所述非晶硅复合i层（404）表面。
5.根据权利要求4所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述微晶硅复合p层包括p型掺杂的第一µc-Si:H层（611）、µc-SiOx:H层（612）和第二µc-Si:H层（613），所述微晶硅复合i层包括µc-Si:H i层（621）、a-Si:H i层（622），所述微晶硅复合p层、微晶硅复合i层、微晶硅电池复合n层依次沉积叠加在所述中间反射层（500）表面。
6.根据权利要求5所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述前电极透明导电氧化层（200）和背电极透明导电氧化层（700）均包括Seed层（201、701）和Bulk层（202、702）。
7.根据权利要求6所述的高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池，其特征在于：所述预沉积层（300）是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层（300）的材料包括a-Si:H、a-SiCx:H和a-SiOx:H中的一种或二种以上。
8.一种权利要求1～7所述高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：
前电极透明导电氧化层（200）和背电极透明导电氧化层（700）是采用低压化学气相沉积制备的掺硼氧化锌层，所述掺硼氧化锌层包括seed层（201、701）和bulk层（202、702），所述seed层（201、701）的B2H6流量范围控制在90～400sccm、厚度范围为50～300纳米，所述bulk层（202、702）的厚度范围为1500～2000纳米、600纳米波长的散射度范围为25～45%、电阻率范围为5.0×10-4Ω•cm ～9.0×10-3Ω•cm，400～1100纳米波长的平均透过率范围为78%至85%；
预沉积薄膜是采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积的，所述预沉积层（300）是通过把将沉积完透明导电氧化层的透明衬底（100）置入反应盒内， 30分钟内在反应盒里预沉积形成的，所述预沉积层（300）使用的气体为SiH4、H2、CH4、CO2，使用的流量范围均为4～7slm，膜层厚度控制在5～35nm；
在非晶硅层（400）中， p型掺杂a-SiOx:H层的沉积厚度范围为1.5～3.5纳米， p型掺杂a-SiCx:H层401的沉积厚度范围为6～10纳米， a-SiCx:H层（402）的沉积厚度范围为5～9纳米，复合i层（404）分别由低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层叠加沉积而成，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.1～0.6mbar、沉积速率范围为0.1～0.2纳米/秒、气体流量范围为4～6slm，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为0.8～1.5mbar、沉积速率范围为0.3～0.4纳米/秒、气流流量范围为6～35slm，所述复合i层厚度范围为150～200纳米，所述的复合i层（404）中至少包括10纳米以上低速沉积的高质量i层和高速沉积的i层，n型掺杂a-Si:H层（405）厚度范围为3～5纳米， n型掺杂的µc-Si:H层（406）的厚度范围为8～12纳米，所述n型掺杂的a-Si:H层（405）的沉积压力范围为0.8～1.5mba、气流流量范围为2～9slm、n型掺杂的µc-Si:H层（406）的沉积压力范围为2.5～3.8mbar、气流流量范围为75～90slm；
中间反射层（500）总厚度范围为25～60纳米，折射率范围为0.18至0.22，中间反射层（500）的µc-Si:H层厚度范围为0.6～1.0纳米，高效隧穿复合结（520）是以PH3、CO2和H2为反应气体在等离子体状态下对反射层进行表面处理后形成的，其中PH3和CO2混合比例为1:100至1:500，等离子体处理的压力范围为0.3～0.7mbar，等离子体处理的功率密度范围为0.03W/ cm2～0.04 W/ cm2；
在微晶硅层（600）中，第一p型掺杂µc-Si:H层（611）厚度范围为2～4纳米，第二 p型掺杂µc-Si:H层（613）的厚度范围为4～6纳米，第一p型掺杂µc-Si:H层（611）的掺杂率是第二p型掺杂µc-Si:H层（613）的1.5～3倍，p型掺杂µc-SiOx:H层（612）的厚度范围为10～30纳米、折射率范围为2.5至3.5，复合i层厚度范围为600～1200纳米，所述复合i层由3至7层不同H2稀释度[H2/( H2+ SiH4)]的膜层组成，所述膜层厚度方向的晶化率范围保持在55～75%、稀释度范围95～98%，a-Si:H i层（622）是低速沉积形成的高质量i层；所述高质量i层沉积压力范围为0.1～0.5mbar、沉积速率范围为0.1纳米/秒至0.2纳米/秒、厚度范围为15～25纳米，微晶硅电池复合n层（623）的材料是n型掺杂的µc-SiOx:H，所述的n型掺杂µc-SiOx:H层的厚度范围为60～100纳米、折射率范围为1.8～2.2。
9.根据权利要求8所述高转化效率的纳米硅薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：
在非晶硅层（400）的沉积中，所述低速沉积的高质量i层的沉积压力范围为0.2～0.4mbar，所述高速沉积的i层的沉积压力范围为1.0～1.3mbar，所述n型掺杂的a-Si:H层（405）的沉积压力范围为1.0～1.3mbar、n型掺杂的µc-Si:H层（406）的沉积压力范围为3～3.5mbar；
在所述中间反射层（500）中，所述反射层总厚度范围为30～45纳米、折射率范围为0.19～0.21。
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