CN117038754B - 一种柔性薄膜硅基太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种柔性薄膜硅基太阳能电池，柔性薄膜太阳能电池的结构自下而上依次为基板、金属过渡层、第一重掺杂层、第一掺杂层、吸收层、第二掺杂层、第二重掺杂层、减反保护层和金属电极；其中，第一重掺杂层和第二重掺杂层为重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料，且第二重掺杂层与第一重掺杂层的掺杂类型相反。第一、第二重掺杂层利用了多晶碳化硅材料的宽带隙、高电导和低缺陷的优点，可以替代透明导电氧化物与金属电极直接接触，实现载流子的传输与收集；并且由于多晶碳化硅高折射的特点，在电池正面形成减反膜，增强了太阳光的透过率，提升了光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种柔性薄膜硅基太阳能电池及其制备方法。
背景技术
新能源技术尤其是对太阳能的利用，加速了对太阳能电池技术的探索和研究。相比于晶硅太阳能电池，柔性薄膜太阳能电池使用材料少、重量轻，便于携带，可以在多种生产和生活领域为人们提供电力。例如在航空航天、建筑领域、交通运输、军事领域都有着广泛的应用前景。而且柔性薄膜太阳能电池可弯曲，可采用卷对卷工艺，可大面积连续生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种柔性薄膜硅基太阳能电池及其制备方法。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种柔性薄膜硅基太阳能电池，所述柔性薄膜太阳能电池的结构自下而上依次为基板、金属过渡层、第一重掺杂层、第一掺杂层、吸收层、第二掺杂层、第二重掺杂层、减反保护层和金属电极；
其中，所述第一重掺杂层和第二重掺杂层为重掺杂多晶碳化硅或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料，且所述第二重掺杂层与第一重掺杂层的掺杂类型相反。
优选的，所述透明导电氧化物TCO为氧化铟锡、氧化锡、氢化氧化铟、掺钨的氧化铟、掺镓掺锌氧化铟、掺锌氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺钛氧化铟材料中的一种或多种。
优选的，第一重掺杂层和第二重掺杂层的厚度范围均为0.1μm-10μm。
优选的，所述第一重掺杂层和第二重掺杂层的掺杂浓度范围均为5×1018cm-3~1×1021cm-3。
优选的，所述基板为石墨、导电陶瓷、不锈钢、铝箔、铜箔及镀锌铁皮材料中的一种或多种。
优选的，所述基板的厚度为10μm-300μm。
优选的，第一掺杂层和第二掺杂层为非晶硅、微晶硅、多晶硅、非晶碳化硅、微晶碳化硅、多晶碳化硅材料中的一种或多种。
优选的，所述第一掺杂层和第二掺杂层的厚度范围均为5nm-100nm。
优选的，所述第一掺杂层的掺杂类型与第一重掺杂层的掺杂类型相同，所述第二掺杂层的掺杂类型与第二重掺杂层的掺杂类型相同。
第二方面，本发明提供了一种第一方面任一所述柔性薄膜硅基太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
采用卷对卷工艺，将预设厚度的基板展开，并通过喷淋清洗设备，使用预设的清洗剂清洗所述基板，然后进行干燥；
通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射，在所述基板上沉积预设第一厚度的金属过渡层；
通过电子束蒸发、反应等离子体沉积或磁控溅射在所述金属过渡层上沉积预设第二厚度，预设第一掺杂类型以及预设第一掺杂浓度的第一重掺杂层；
通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积或原子层沉积，在所述第一重掺杂层上沉积所述预设第一掺杂类型以及预设第三厚度的第一掺杂层；
通过等离子体增强化学气相沉积在所述第一掺杂层上沉积预设第四厚度的吸收层；
通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积、原子层沉积，在所述吸收层上沉积预设第二掺杂类型以及预设第五厚度的第二掺杂层；所述预设第二掺杂类型与所述预设第一掺杂类型相反；所述预设第五厚度的范围与所述预设第三厚度的范围相同；
通过反应等离子体沉积或磁控溅射在所述金属过渡层上沉积预设第六厚度，预设第二掺杂类型以及预设第二掺杂浓度的第二重掺杂层；预设第六厚度的范围与预设第二厚度的范围相同，预设第二掺杂浓度的范围与预设第一掺杂浓度的范围相同；
通过电子束蒸发、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射在所述第二重掺杂层上沉积预设第七厚度的减反保护层；
通过丝网印刷、热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射在所述减反保护层上沉积金属电极，从而得到所述柔性薄膜硅基太阳能电池；所述金属电极为点状金属电极或栅线金属电极。
本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池，采用层状结构实现，当第一重掺杂层采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料替代掺杂非晶硅时，由于重掺杂多晶碳化硅材料的宽带隙、高电导和低缺陷的优点，解决了掺杂非晶硅的寄生吸收高、载流子横向运输差等缺陷较多的问题，也就是减少了寄生吸收和串联电阻，另外还可以降低成本。第二重掺杂层采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料实现，其可以替代透明导电氧化物作为透明导电电极与金属电极直接接触，实现了载流子的传输与收集，减少透明导电氧化物和金属电极材料的使用量，并且利用了多晶碳化硅高折射的特点，在电池正面形成减反膜，增强了太阳光的透过率，提升了光电转换效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池的结构图；
图2为本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池的结构图，下面结合图1，对本发明的技术方案以具体实施例进行说明。
本发明实施例提供的一种柔性薄膜硅基太阳能电池，其结构自下而上依次为基板1、金属过渡层2、第一重掺杂层3、第一掺杂层4、吸收层5、第二掺杂层6、第二重掺杂层7、减反保护层8和金属电极9。
其中，基板1具体采用石墨、导电陶瓷、不锈钢、铝箔、铜箔及镀锌铁皮材料中的一种或多种实现。优选不锈钢、铝箔、铜箔及镀锌铁皮中的一种或几种实现。最优选采用不锈钢材料实现。
在一个具体的例子中，基板1的厚度为10μm-300μm。优选为10μm-50μm。
金属过渡层2具体采用Mo、Ni、Cr、Ti、W材料实现，优选为Mo。示例而非限定，金属过渡层2的厚度为0.3μm-5μm，优选为1μm-3μm。
第一重掺杂层3为重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物（transparent conductive oxide，TCO）组合的复合材料。其中，透明导电氧化物TCO为氧化铟锡、氧化锡、氢化氧化铟、掺钨的氧化铟、掺镓掺锌氧化铟、掺锌氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺钛氧化铟中的一种或多种，优选为氧化铟锡。
当第一重掺杂层3采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料替代掺杂非晶硅时，由于重掺杂多晶碳化硅材料的宽带隙、高电导和低缺陷的优点，解决了掺杂非晶硅的寄生吸收高、载流子横向运输差等缺陷较多的问题，也就是减少了寄生吸收和串联电阻，另外还可以降低成本。
在一个具体的例子中，第一重掺杂层3的厚度范围可以为0.1μm-10μm，优选为1μm-5μm。
第一重掺杂层3的掺杂类型具体可以为P型或N型，掺杂浓度范围具体可以为5×1018cm-3~1×1021cm-3，优选5×1019cm-3~1×1021cm-3。
第一掺杂层4具体可以采用非晶硅、微晶硅、多晶硅、非晶碳化硅、微晶碳化硅、多晶碳化硅材料中的一种或多种实现，优选采用非晶硅、微晶硅、多晶硅中的一种或多种材料实现。如果采用非晶碳化硅、多晶碳化硅和微晶碳化硅实现，其中，三者中碳化硅的组成为SiCx，其中，0＜x≤1。
第一掺杂层4的厚度范围具体可以为5nm-100nm，优选为5nm-30nm。第一掺杂层4的掺杂类型与第一重掺杂层3的掺杂类型相同，也就是第一重掺杂层3的掺杂类型为P型时，第一掺杂层4的掺杂类型也为P型。第一掺杂层4的掺杂浓度范围为1×1017-5×1018cm-3，优选为5×1017-5×1018cm-3。
吸收层5具体可以采用非晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶锗硅、多晶锗硅材料中的一种或多种实现，优选采用多晶硅或多晶锗硅实现，最优选采用多晶硅实现。
吸收层5的厚度具体可以为50nm-800nm，优选为100nm-500nm。
第二掺杂层6的成分选择范围、厚度范围、掺杂浓度范围与第一掺杂层4相同，掺杂类型与第一掺杂层4相反，在此不再赘述。
第二重掺杂层7的成分选择范围、掺杂浓度范围以及厚度范围与第一重掺杂层3均相同，只是掺杂类型与第一重掺杂层3相反，但是与第二掺杂层6相同。例如，第一重掺杂层3的掺杂类型为P型，则第二重掺杂层7的掺杂类型为N型。
第二重掺杂层7采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料实现，其可以替代透明导电氧化物作为透明导电电极与金属电极直接接触，实现了载流子的传输与收集，减少透明导电氧化物和金属电极材料的使用量，并且利用了碳化硅高折射的特点，在电池正面形成减反膜，增强了太阳光的透过率，提升了光电转换效率。
减反保护层8具体可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅材料中的一种或多种实现，优选采用氮化硅实现。
示例而非限定，减反保护层8的厚度可以为0.1μm-5μm，优选0.3μm -1μm。
金属电极9具体可以采用Ni、Cr、Ti、Al、Ag、Cu、W、In中的一种或多种实现，优选Ni、Ti、Al、Ag、Cu中的一种或多种实现。金属电极9为点状金属电极或栅线金属电极，优选为点状金属电极。
以上介绍了本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池的结构以及组成部件，下面介绍该柔性薄膜硅基太阳能电池的工作原理。
太阳光透过减反保护层8、第二重掺杂层7和第二掺杂层6，在吸收层5被转化为电能，经由第一掺杂层4、第二掺杂层6和第一重掺杂层3、第二重掺杂层7的输运，将电流输送到电池表面，再经由金属电极9和基板1将电流引出，供给电网或负载使用，由此完成太阳能转化为电能的过程。
总之，本发明实施例提供的柔性薄膜硅基太阳能电池，采用层状结构实现，当第一重掺杂层采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料替代掺杂非晶硅时，由于重掺杂多晶碳化硅材料的宽带隙、高电导和低缺陷的优点，解决了掺杂非晶硅的寄生吸收高、载流子横向运输差等缺陷较多的问题，也就是减少了寄生吸收和串联电阻，另外还可以降低成本。第二重掺杂层采用重掺杂多晶碳化硅材料或重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料实现，其可以替代透明导电氧化物作为透明导电电极与金属电极直接接触，实现了载流子的传输与收集，减少透明导电氧化物和金属电极材料的使用量，并且利用了多晶碳化硅高折射的特点，在电池正面形成减反膜，增强了太阳光的透过率，提升了光电转换效率。
如图2中所示，本发明实施例还提供了一种柔性薄膜硅基太阳能电池的制备方法，制备方法具体包括如下步骤：
步骤S1，采用卷对卷工艺，将预设厚度的基板展开，并通过喷淋清洗设备，使用预设的清洗剂清洗基板，然后进行干燥；
具体的，清洗剂可以包括丙酮、乙醇、异丙醇、超纯水。预设厚度可以为10μm-300μm。优选为10μm-50μm。
步骤S2，通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射，在基板上沉积预设第一厚度的金属过渡层；
其中，预设第一厚度具体可以为0.3μm-5μm，优选为1μm-3μm。
步骤S3，通过电子束蒸发、反应等离子体沉积或磁控溅射在金属过渡层上沉积预设第二厚度，预设第一掺杂类型以及预设第一掺杂浓度的第一重掺杂层；
具体的，预设第二厚度可以为0.1μm-10μm，优选为1μm-5μm。预设第一掺杂类型具体可以为N型或P型。预设第一掺杂浓度可以为5×1018cm-3~1×1021cm-3，优选5×1019cm-3~1×1021cm-3。第一重掺杂层为重掺杂多晶硅材料或重掺杂多晶硅和透明导电氧化物（transparent conductive oxide，TCO）组合的复合材料，优选为重掺杂多晶碳化硅材料。其中，透明导电氧化物TCO为氧化铟锡、氧化锡、氢化氧化铟、掺钨的氧化铟、掺镓掺锌氧化铟、掺锌氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺钛氧化铟中的一种或多种，优选为氧化铟锡。
需要说明的是，当第一重掺杂层采用重掺杂多晶碳化硅实现时，其沉积方法为磁控溅射。
步骤S4，通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积或原子层沉积，在第一重掺杂层上沉积预设第一掺杂类型以及预设第三厚度的第一掺杂层；
具体的，第一掺杂层具体可以采用非晶硅、微晶硅、多晶硅、非晶碳化硅、微晶碳化硅、多晶碳化硅材料中的一种或多种实现，优选采用非晶硅、微晶硅、多晶硅中的一种或多种材料实现。如果采用非晶碳化硅、多晶碳化硅和微晶碳化硅实现，其中，三者中碳化硅的组成为SiCx，其中，0＜x≤1。
预设第三厚度的范围具体可以为5nm-100nm，优选为5nm-30nm。
步骤S5，通过等离子体增强化学气相沉积在第一掺杂层上沉积预设第四厚度的吸收层；
其中，吸收层具体可以采用非晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶锗硅、多晶锗硅材料中的一种或多种实现，优选采用多晶硅或多晶锗硅实现，最优选采用多晶硅实现。
预设第四厚度的范围具体可以为50nm-800nm，优选为100nm-500nm。
步骤S6，通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积、原子层沉积，在吸收层上沉积预设第二掺杂类型以及预设第五厚度的第二掺杂层；
其中，预设第二掺杂类型与预设第一掺杂类型相反。预设第五厚度的范围与预设第三厚度的范围相同。第二掺杂层的成分范围与第一掺杂层相同，沉积方式也相同在此不再赘述。
步骤S7，通过反应等离子体沉积或磁控溅射在金属过渡层上沉积预设第六厚度，预设第二掺杂类型以及预设第二掺杂浓度的第二重掺杂层；
其中，预设第六厚度的范围与预设第二厚度的范围相同，预设第二掺杂浓度的范围与预设第一掺杂浓度的范围相同。第二重掺杂层的成分范围与第一重掺杂层的成分范围相同，沉积方式也相同。
步骤S8，通过电子束蒸发、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射在第二重掺杂层上沉积预设第七厚度的减反保护层；
具体的，减反保护层具体可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅材料中的一种或多种实现，优选采用氮化硅实现。
示例而非限定，预设的第七厚度可以为0.1μm-5μm，优选0.3μm -1μm。
步骤S9，通过丝网印刷、热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射在减反保护层上沉积金属电极，从而得到柔性薄膜硅基太阳能电池；
其中，金属电极具体可以采用Ni、Cr、Ti、Al、Ag、Cu、W、In中的一种或多种实现，优选Ni、Ti、Al、Ag、Cu中的一种或多种实现。金属电极为点状金属电极或栅线金属电极，优选为点状金属电极。
为了更好的理解本发明的制备方法，以下以具体的实施例对制备过程进行具体说明，应当理解，本实施例的工艺条件仅为举例说明，不用于限定本发明的范围。
实施例1
步骤一、选用30µm厚不锈钢卷板作为基板，采用卷对卷工艺将基板展开，使用喷淋清洗设备，用丙酮、异丙醇、超纯水对基板表面进行清洗，每种清洗剂超声清洗10min，使用热氮气吹干。
步骤二、利用磁控溅射技术，在基板上表面沉积金属Mo作为厚度为1µm金属过渡层。需要说明的是，本申请涉及到的相关技术是业内已有的，本领域技术人员均知道如何实施。磁控溅射的条件比较多，不同的设备，溅射条件也不一样，在此不一一例举。例如，本申请中的磁控溅射条件可以是200sccm氩气，0.3Pa压力，基板温度100℃。
步骤三、利用磁控溅射技术，在金属过渡层上沉积N型多晶碳化硅作为第一重掺杂层，厚度为5µm，掺杂浓度为5×1019cm-3-1×1020cm-3。
步骤四、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入100sccm SiH4和5sccm 3%PH3稀释气，在第一重掺杂层上沉积N型多晶硅作为第一掺杂层，厚度为20nm，掺杂浓度为5×1017cm-3-1×1018cm-3。
步骤五、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入200sccm SiH4条件下，在第一掺杂层上沉积多晶硅作为吸收层，沉积厚度为300nm。
步骤六、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入100sccm SiH4和5sccm 3%B2H6稀释气，在吸收层上沉积P型多晶硅作为第二掺杂层，厚度为20nm，掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3。
步骤七、利用磁控溅射技术，在200sccm氩气，0.3Pa压力，基板温度100℃条件下，在第二掺杂层上沉积P型多晶碳化硅作为第二重掺杂层，厚度为5µm，掺杂浓度为5×1019-1×1020cm-3。
步骤八、利用磁控溅射技术，在200sccm氩气，0.3Pa压力，基板温度100℃条件下，在第二重掺杂层上沉积氮化硅作为减反保护层，厚度为0.1μm。
步骤九、利用磁控溅射技术，在200sccm氩气，0.3Pa压力，基板温度100℃条件下，在减反保护层上表面沉积Ti和Al作为金属电极，金属电极为点状金属电极。然后利用快速退火炉或激光退火炉进行退火，以形成欧姆接触，从而制备得到柔性薄膜硅基太阳能电池。
实施例2
步骤一、选用10µm厚不锈钢卷板作为基板，采用卷对卷工艺将基板展开，使用喷淋清洗设备，用丙酮、乙醇、超纯水对基板表面进行清洗，每种清洗剂各超声清洗8min，使用热氮气吹干。
步骤二、在真空度5.0×10－2Pa，衬底温度100℃，电子枪电压为－8.0kv的条件下，利用电子束蒸发技术，在基板上表面沉积金属Ni作为厚度为0.3µm金属过渡层。
步骤三、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入100sccm SiH4和10sccm 3%PH3稀释气，在金属过渡层上沉积N型多晶碳化硅作为第一重掺杂层，厚度为1µm，掺杂浓度为5×1018cm-3-1×1019cm-3。
步骤四、利用等离子体增强化学气相沉积，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入100sccm SiH4和5sccm 3%PH3稀释气，在第一重掺杂层上沉积N型非晶硅作为第一掺杂层，厚度为5nm，掺杂浓度为3×1017cm-3-1×1018cm-3。
步骤五、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa条件下，通入200sccm SiH4，在第一掺杂层上沉积非晶硅作为吸收层，沉积厚度为100nm。
步骤六、在衬底温度150℃，反应压力0.5Pa，通入100sccm SiH4和5sccm 3%B2H6稀释气的条件下，利用等离子体增强化学气相沉积技术，在吸收层上沉积P型微晶硅作为第二掺杂层，厚度为5nm，掺杂浓度为3×1017cm-3-2×1018cm-3。
步骤七、利用磁控溅射技术，在200sccm氩气，0.3Pa压力，基板温度100℃条件下，在第二掺杂层上沉积P型多晶碳化硅以及TCO组合的复合物作为第二重掺杂层，厚度为8µm，掺杂浓度为6×1019-1×1021cm-3。
步骤八、利用电子束蒸发技术，在第二重掺杂层上沉积氧化硅作为减反保护层，厚度为0.3μm。
步骤九、利用热蒸发技术，在减反保护层上表面沉积Ni和Ag作为金属电极，金属电极为栅线金属电极。然后利用快速退火炉或激光退火炉进行退火，以形成欧姆接触，从而制备得到柔性薄膜硅基太阳能电池。
实施例3
步骤一、选用300µm厚不锈钢卷板作为基板，采用卷对卷工艺将基板展开，使用喷淋清洗设备，用异丙醇、乙醇、超纯水对基板表面进行清洗，每种清洗剂各超声清洗8min，使用热氮气吹干。
步骤二、利用热蒸发技术，在基板上表面沉积金属Cr作为厚度为5µm金属过渡层。
步骤三、利用磁控溅射技术，在金属过渡层上沉积P型多晶碳化硅作为第一重掺杂层，厚度为10µm，掺杂浓度为5×1019cm-3-1×1021cm-3。
步骤四、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在第一重掺杂层上沉积P型微晶硅作为第一掺杂层，厚度为30nm，掺杂浓度为5×1017-5×1018cm-3。
步骤五、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在第一掺杂层上沉积多晶锗硅作为吸收层，沉积厚度为500nm。
步骤六、利用等离子体增强化学气相沉积技术，在吸收层上沉积N型多晶硅作为第二掺杂层，厚度为30nm，掺杂浓度为1×1018-5×1018cm-3。
步骤七、利用磁控溅射技术，在第二掺杂层上沉积N型多晶碳化硅作为第二重掺杂层，厚度为8µm，掺杂浓度为5×1019-9×1019cm-3。
步骤八、利用热蒸发技术，在第二重掺杂层上沉积氮氧化硅作为减反保护层，厚度为1μm。
步骤九、利用电子束蒸发技术，在减反保护层上表面沉积Ni和Cu作为金属电极，金属电极为点状金属电极。然后利用快速退火炉或激光退火炉进行退火，以形成欧姆接触，从而制备得到柔性薄膜硅基太阳能电池。
以上制备方法通过在第一重掺杂层和第二重掺杂层采用了多晶碳化硅，因此，可以采用磁控溅射的方式进行太阳能电池层状结构的沉积，其工艺简单、安全高效、制备成本低。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述柔性薄膜硅基太阳能电池的结构自下而上依次为基板、金属过渡层、第一重掺杂层、第一掺杂层、吸收层、第二掺杂层、第二重掺杂层、减反保护层和金属电极；
其中，所述第一重掺杂层和第二重掺杂层为重掺杂多晶碳化硅和透明导电氧化物TCO组合的复合材料，且所述第二重掺杂层与第一重掺杂层的掺杂类型相反。
2.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述透明导电氧化物TCO为氧化铟锡、氧化锡、氢化氧化铟、掺钨的氧化铟、掺镓掺锌氧化铟、掺锌氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、掺钛氧化铟材料中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，第一重掺杂层和第二重掺杂层的厚度范围均为0.1μm-10μm。
4.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述第一重掺杂层和第二重掺杂层的掺杂浓度范围均为5×1018cm-3~1×1021cm-3。
5.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述基板为石墨、导电陶瓷、不锈钢、铝箔、铜箔及镀锌铁皮材料中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述基板的厚度为10μm-300μm。
7.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，第一掺杂层和第二掺杂层为非晶硅、微晶硅、多晶硅、非晶碳化硅、微晶碳化硅、多晶碳化硅材料中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层和第二掺杂层的厚度范围均为5nm-100nm。
9.根据权利要求1所述的柔性薄膜硅基太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层的掺杂类型与第一重掺杂层的掺杂类型相同，所述第二掺杂层的掺杂类型与第二重掺杂层的掺杂类型相同。
10.一种权利要求1-9任一所述柔性薄膜硅基太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
采用卷对卷工艺，将预设厚度的基板展开，并通过喷淋清洗设备，使用预设的清洗剂清洗所述基板，然后进行干燥；
通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射，在所述基板上沉积预设第一厚度的金属过渡层；
通过电子束蒸发、反应等离子体沉积或磁控溅射在所述金属过渡层上沉积预设第二厚度，预设第一掺杂类型以及预设第一掺杂浓度的第一重掺杂层；
通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积或原子层沉积，在所述第一重掺杂层上沉积所述预设第一掺杂类型以及预设第三厚度的第一掺杂层；
通过等离子体增强化学气相沉积在所述第一掺杂层上沉积预设第四厚度的吸收层；
通过等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射、低压化学气相沉积、原子层沉积，在所述吸收层上沉积预设第二掺杂类型以及预设第五厚度的第二掺杂层；所述预设第二掺杂类型与所述预设第一掺杂类型相反；所述预设第五厚度的范围与所述预设第三厚度的范围相同；
通过反应等离子体沉积或磁控溅射在所述金属过渡层上沉积预设第六厚度，预设第二掺杂类型以及预设第二掺杂浓度的第二重掺杂层；预设第六厚度的范围与预设第二厚度的范围相同，预设第二掺杂浓度的范围与预设第一掺杂浓度的范围相同；
通过电子束蒸发、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射在所述第二重掺杂层上沉积预设第七厚度的减反保护层；其中，所述减反保护层采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅材料中的一种或多种实现；
通过丝网印刷、热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射在所述减反保护层上沉积金属电极，从而得到所述柔性薄膜硅基太阳能电池；所述金属电极为点状金属电极或栅线金属电极。
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