CN117080299A - 强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其产品 - Google Patents

强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其产品 Download PDF

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Abstract

本申请公开了强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其产品，涉及太阳能电池技术领域。包括以下步骤：在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底；在硅衬底的正面制备过渡层，并对过渡层进行退火；再在过渡层上制备N型氧化锌层，并对N型氧化锌层进行退火；在对N型氧化锌层退火后，再在硅衬底的正面和硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。本申请的氧化锌硅基异质结电池可拓宽异质结电池的吸收光谱范围，增强紫外光电转换，有效提升紫外光电转换效率，能够降低成本的同时兼容异质结电池工业工艺，快速实现产业化。

Description

强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其 产品
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，特别涉及强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其产品。
背景技术
异质结电池(HJT)是以光照射侧的掺杂非晶硅薄膜和本征非晶硅薄膜与背面侧的本征非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜夹住单晶硅片而构成，在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，具有高开路电压、低温工艺、低温度系数、光照稳定性好、低热损耗、双面发电等优势。异质结电池相对传统晶硅电池虽然工艺流程少，但其电池成本高，制约了异质结电池的发展，目前异质结电池的成本约为1.22元/W，相比市面上主流的晶硅电池高0.57元/W。且商业化的N型异质结太阳能电池的光电转换效率虽已达到26％左右，但是，由于硅材料主要吸收可见光谱(0.40μm-0.76μm)部分能量，紫外光谱(<0.40μm)与红外光谱(>0.76μm)能量吸收率低。因此，现有硅材料电池主要将可见光能量吸收并进行发电，吸收光谱范围较窄，而高能量的紫外光谱占太阳辐射谱能量的10％左右，紫外光电转换较弱，这也限制了硅材料太阳能电池的光电转换效率。
发明内容
本申请的主要目的是提供强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法及其产品，旨在解决现有的异质结电池的紫外光电转换较弱的技术问题。
为实现上述目的，本申请提出了一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底；
在所述硅衬底的正面制备过渡层，并对所述过渡层进行退火；
再在所述过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
可选地，所述在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底的步骤，包括：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘。
可选地，所述过渡层为硫化镉膜或碲化锌膜中的一种。
可选地，所述过渡层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学水浴沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法或分子束外延法。
可选地，所述对所述过渡层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。
可选地，所述N型氧化锌层采用四针状N型氧化锌晶须粉末制备而成。
可选地，所述四针状N型氧化锌晶须粉末由以下步骤制备而成：
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末。
可选地，所述N型氧化锌层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法或旋涂法。
可选地，所述N型氧化锌层的厚度为0.01μm-50μm。
可选地，所述对所述N型氧化锌层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。
本申请还提出了一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池，采用上述制备方法所得。
本申请采用氧化锌作为异质结太阳能电池的透明导电薄膜层材料，相比于ITO薄膜，氧化锌的光电转换效率更高且成本更低，但氧化锌的禁带宽度约为3.2eV，而硅的禁带宽度为1.12eV，由于氧化锌与硅之间禁带宽度相差较大，两者直接接触可能会造成光生载流子的损失，故而在获得硅衬底后，先在硅衬底的正面制备一层过渡层，以此作为N型氧化锌层与硅衬底之间的缓冲层，使带隙匹配度更高，来提高太阳能电池的转换效率，并通过退火来提高过渡层的质量，改善N型氧化锌层、过渡层与硅衬底之间的晶格匹配与界面特性，再在过渡层上制备N型氧化锌层，并对N型氧化锌层进行退火来改善N型氧化锌层的质量以及N型氧化锌层与过渡层之间的晶格匹配与界面特性，由于氧化锌对紫外光谱的吸收效率远高于硅，在硅衬底上制备N型氧化锌层，使N型氧化锌层既是透明导电层，还是N型窗口层，相比于普通硅异质结电池，可通过N型氧化锌层来吸收紫外光谱，并将其转换成电流，进而拓宽异质结电池的吸收光谱范围，增强紫外光电转换，有效提升紫外光电转换效率，能够降低成本的同时兼容异质结电池工业工艺，快速实现产业化。经过对制备的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池进行光电测试，可知N型氧化锌层与过渡层具有较好的结晶性，且对200nm-1000nm的光吸收率可超过90％，表明在显著增强紫外光吸收的同时，改善了可见至近红外的光吸收，且使得异质结太阳能电池片的光电转换效率提升了1％-3％。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的结构示意图；
图2为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的表面形貌俯视图；
图3为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的N型氧化锌层的XRD对比谱图；
图4为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的光吸收率对比图；
图5为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的外量子效率对比图；
图6为本申请实施例所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的转换效率对比图；
附图标记：
1-银栅正电极；2-N型氧化锌层；3-过渡层；4-磷掺杂N型Si层；5-正面本征非晶硅层；6-P型硅基底；7-反面本征非晶硅层；8-硼掺杂P型Si层；9-透明导电薄膜层；10-银栅背电极。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
异质结电池相对传统晶硅电池虽然工艺流程少，但其电池成本高，制约了异质结电池的发展，目前异质结电池的成本约为1.22元/W，相比市面上主流的晶硅电池高0.57元/W。在异质结电池结构中，其透明导电薄膜(TCO)材料通常使用氧化铟锡(ITO)，该薄膜起着光生载流子的收集、横向运输以及减反射层的功能。故而ITO薄膜的光电性能是影响异质结电池输出特性的关键因素之一，但ITO薄膜的光学性能和电学性能之间的相互对立的内在矛盾影响了异质结太阳能电池的转化效率。同时，ITO薄膜材料的高成本也是制约异质结电池商业化进程的原因之一。
并且商业化的N型异质结太阳能电池的光电转换效率虽已达到26％左右，但是，由于硅材料主要吸收可见光谱(0.40μm-0.76μm)部分能量，紫外光谱(<0.40μm)与红外光谱(>0.76μm)能量吸收率低。因此，现有硅材料电池主要将可见光能量吸收并进行发电，吸收光谱范围较窄，而高能量的紫外光谱占太阳辐射谱能量的10％左右，紫外光电转换较弱，这也限制了硅材料太阳能电池的光电转换效率。
针对上述现有的硅异质结太阳能电池所存在的技术问题，本申请的实施例提供了一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底；
在所述硅衬底的正面制备过渡层，并对所述过渡层进行退火；
再在所述过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
本申请采用氧化锌作为异质结太阳能电池的透明导电薄膜层材料，相比于ITO薄膜，氧化锌的光电转换效率更高且成本更低，但氧化锌的禁带宽度约为3.2eV，而硅的禁带宽度为1.12eV，由于氧化锌与硅之间禁带宽度相差较大，两者直接接触可能会造成光生载流子的损失，故而在获得硅衬底后，先在硅衬底的正面制备一层过渡层，以此作为N型氧化锌层与硅衬底之间的缓冲层，使带隙匹配度更高，来提高太阳能电池的转换效率，并通过退火来提高过渡层的质量，改善N型氧化锌层、过渡层与硅衬底之间的晶格匹配与界面特性，再在过渡层上制备N型氧化锌层，并对N型氧化锌层进行退火来改善N型氧化锌层的质量以及N型氧化锌层与过渡层之间的晶格匹配与界面特性，由于氧化锌对紫外光谱的吸收效率远高于硅，在硅衬底上制备N型氧化锌层，使N型氧化锌层既是透明导电层，还是N型窗口层，相比于普通硅异质结电池，可通过N型氧化锌层来吸收紫外光谱，并将其转换成电流，进而拓宽异质结电池的吸收光谱范围，增强紫外光电转换，有效提升紫外光电转换效率，能够降低成本的同时兼容异质结电池工业工艺，快速实现产业化。
作为本申请的一种可实施方式，所述在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底的步骤，包括：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘。
如图1所示，P型硅基底6清洗制绒后，在P型硅基底6的两面分别沉积正面本征非晶硅层5和反面本征非晶硅层7，再在正面本征非晶硅层5上沉积磷掺杂N型Si层4，并在反面本征非晶硅层7沉积硼掺杂P型Si层8，再在磷掺杂N型Si层4沉积过渡层3，过渡层3上沉积N型氧化锌层2，硼掺杂P型Si层8上还存在透明导电薄膜层9，最后再丝网印刷银栅正电极1和银栅背电极10，从而形成了强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池。
作为本申请的一种可实施方式，所述过渡层为硫化镉膜或碲化锌膜中的一种。
由于硫化镉的禁带宽度约为2.42ev，碲化锌禁带宽度约为2.26ev。故以硫化镉膜或碲化锌膜作为过渡层，可对氧化锌层与硅层起到缓冲，使氧化锌与硅的带隙匹配度更高，从而提高了太阳能电池的光转换效率。
作为本申请的一种可实施方式，所述过渡层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学水浴沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法或分子束外延法。
优选地，采用磁控溅射法制备硫化镉膜过渡层，磁控溅射过程中的功率为40W-70W，以氩气作为工作气体，气压范围为0.3pa-1.5pa，溅射得到高质量的硫化镉膜过渡层的厚度为5nm-500nm；
采用磁控溅射法制备碲化锌膜过渡层，磁控溅射过程中的功率为30W-100W，以氩气作为工作气体，气压范围为0.2pa-1.4pa，溅射得到高质量的碲化锌膜过渡层的厚度为0.01μm-50μm。
作为本申请的一种可实施方式，所述对所述过渡层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。通过对过渡层的退火处理，可提高过渡层的质量，并优化过渡层与硅和氧化锌之间的界面接触性能，优选地，退火温度为150℃-330℃。
作为本申请的一种可实施方式，所述N型氧化锌层采用四针状N型氧化锌晶须粉末制备而成。
为形成高质量N型氧化锌层，本申请采用四针状N型氧化锌晶须(T-ZnOw)为主要原料，T-ZnOw是一种铅锌矿结构的自激活直接宽禁带的无机半导体材料，具有规整的三维空间结构，外观为白色疏松状粉末，微观为三维立体状结构，即晶须有一核心，从核心径方向伸展出四根针状晶体。T-ZnOw是目前所有晶须中唯一具有空间立体结构的材料。以T-ZnOw作为N型半导体运用在太阳能电池中，因其特有的四针状三维结构，其分散在基体中时，可邻接各针状部位并相互搭接形成导电通路，从而高效地赋予太阳能电池导电性与电学输运性能。
作为本申请的一种可实施方式，所述N型氧化锌层采用掺铝氧化锌晶体粉末制备而成。
作为本申请的一种可实施方式，所述四针状N型氧化锌晶须粉末由以下步骤制备而成：
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末。
具体的，可将纯度为90％以上的蒙脱石放入原料仓，并将马弗炉预热至1100℃，再将纯度99％以上的锌粒放入原料仓中并与蒙脱石按10:3的质量比混合搅拌后，置于石英舟中，再一同放置于预热后的马弗炉中加热至1100℃，同时通入体积比为4:6的氧气和氮气的混合气体；
由于蒙脱石的脱水温度较高，蒙脱石在加热过程中，在600℃-700℃时出现第一个加热谷，蒙脱石脱去结构水；在800℃-935℃时出现第二个加热谷，蒙脱石的晶格完全破坏；在935℃-1100℃时出现第三个加热谷，完成非金属离子交换，催化生成外观为白色疏松状的四针状氧化锌晶须T-ZnOw。
作为本申请的一种可实施方式，所述N型氧化锌层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法或旋涂法。
优选地，采用磁控溅射法制备N型氧化锌层，磁控溅射过程中的功率为80W-250W，以氩气作为工作气体，气压范围为0.4pa-1.6pa，可溅射得到高质量的N型氧化锌层。
作为本申请的一种可实施方式，所述N型氧化锌层的厚度为0.01μm-50μm。
作为本申请的一种可实施方式，所述对所述N型氧化锌层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。通过对N型氧化锌层的退火处理，可提高N型氧化锌层的质量，并优化过渡层与N型氧化锌层之间的界面接触性能，优选地，退火温度为150℃-250℃。
本申请的实施例还提供了一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池，采用上述制备方法所得。
下面结合具体实施例对本申请上述技术方案进行详细说明。
实施例1
一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘；
采用磁控溅射法在所述硅衬底的正面制备硫化镉膜过渡层，硫化镉膜的厚度为5nm，并对硫化镉膜过渡层进行退火，退火温度为300℃，退火时间为5min；
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末；
再采用四针状N型氧化锌晶须粉末并通过磁控溅射法在所述硫化镉膜过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火，退火温度为200℃，退火时间为30min，N型氧化锌层的厚度为0.2μm；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
实施例2
一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘；
采用磁控溅射法在所述硅衬底的正面制备碲化锌膜过渡层，碲化锌膜的厚度为0.01μm，并对碲化锌膜过渡层进行退火，退火温度为150℃，退火时间为10min；
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末；
再采用四针状N型氧化锌晶须粉末并通过真空蒸发法在所述碲化锌膜过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火，退火温度为150℃，退火时间为10min，N型氧化锌层的厚度为0.1μm；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
实施例3
一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘；
采用化学气相沉积法在所述硅衬底的正面制备硫化镉膜过渡层，硫化镉膜的厚度为20nm，并对硫化镉膜过渡层进行退火，退火温度为330℃，退火时间为15min；
再采用掺铝氧化锌晶体粉末并通过磁控溅射法在硫化镉膜过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火，退火温度为250℃，退火时间为1min，N型氧化锌层的厚度为0.01μm；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
实施例4
一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，包括以下步骤：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘；
采用磁控溅射法在所述硅衬底的正面制备硫化镉膜过渡层，硫化镉膜的厚度为10nm，并对硫化镉膜过渡层进行退火，退火温度为200℃，退火时间为5min；
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末；
再采用四针状N型氧化锌晶须粉末并通过磁控溅射法在所述硫化镉膜过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火，退火温度为200℃，退火时间为10min，N型氧化锌层的厚度为0.1μm；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
实验例
(一)对本申请实施例的太阳能电池的N型氧化锌层的形貌进行测试。
利用扫描电子显微镜(SEM)对本申请实施例1制备的太阳能电池片的N型氧化锌层的形貌进行测试，结果如图2所示，同时利用SEM的X射线能谱(EDS)对N型氧化锌层进行成分分析，结果如下表1所示
表1
元素 重量百分比 原子百分比
氧 20.67 50.96
锌 77.97 47.05
其他 1.36 1.99
合计 100.00 -
由图2可见，N型氧化锌层为颗粒状，经检测，颗粒大小约为200nm，均匀地覆盖在过渡层的绒面上，从表1可以看出，所制备的N型氧化锌层符合化学计量比。
(二)对本申请实施例的太阳能电池的N型氧化锌层进行XRD表征
采用磁控溅射法制备本申请所述的N型氧化锌层，并改变磁控溅射的条件，对不同磁控溅射条件下所制备的N型氧化锌层X射线衍射(XRD)，得到XRD图谱如图3所示。
由图3可以看出，能够从XRD图谱中观察到较尖锐的氧化锌多晶衍射峰，表明N型氧化锌层具有良好的结晶性，高结晶性的N型氧化锌层可以提升对紫外光谱的吸收，提高紫外光电转换效率。
(三)测定本申请实施例的太阳能电池的光吸收率
测试本申请实施例2的氧化锌硅基异质结电池在200nm-1000nm的光吸收率，并以硅异质结电池作为对照组测试光吸收率，得到光吸收率对比测试结果如图4所示。
由图4可见，本申请的氧化锌硅基异质结电池对200nm-1000nm的光的吸收率可以达到90％以上，尤其是增强了对200nm-400nm的紫外光的吸收率，相比硅异质结电池能够提升15％-40％。
(四)测定本申请实施例的太阳能电池的外量子效率
将本申请实施例3的氧化锌硅基异质结电池进行外量子效率测试，并以硅异质结电池作为对照组测试外量子效率，得到外量子效率对比测试结果如图5所示，外量子效率是指光伏器件从外部环境中接收的光照射所产生的电流与照射在器件表面的光照度之比，可用于衡量光伏器件在外部环境中的工作状态。
由图5可见，在100nm-1000nm的波长范围内，本申请的氧化锌硅基异质结电池的外量子效率明显高于硅异质结电池的外量子效率，尤其是在100nm-400nm的波长范围内，氧化锌硅基异质结电池的外量子效率显著高于硅异质结电池的外量子效率，外量子效率高，则光转换效率高，说明本申请的氧化锌硅基异质结电池的紫外光电转换效率得到提高。
(五)测定本申请实施例的太阳能电池的转换效率Eff
将本申请实施例1-4的氧化锌硅基异质结电池分别进行转换效率测试，并以硅异质结电池作为对照组测试转换效率，得到转换效率对比测试结果如图6所示。
由图6可见，本申请的氧化锌硅基异质结电池的转换效率明显高于普通硅异质结电池的转换效率，说明经过本申请的制备方法所得的氧化锌硅基异质结电池的性能能够得到明显提升。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底；
在所述硅衬底的正面制备过渡层，并对所述过渡层进行退火；
再在所述过渡层上制备N型氧化锌层，并对所述N型氧化锌层进行退火；
在对所述N型氧化锌层退火后，再在所述硅衬底的正面和所述硅衬底的反面分别制备电极后，进行烧结合金化，即得成品太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述在P型硅基底的正面制备PIN异质结，并在所述P型硅基底的背面形成背面场，获得硅衬底的步骤，包括：
清洗P型硅基底，并对所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面进行制绒；
制绒后，分别在所述P型硅基底的正面和所述P型硅基底的反面沉积本征非晶硅层；
再在所述P型硅基底的正面的本征非晶硅层上沉积磷掺杂N型Si层，形成PIN异质结；
再在所述P型硅基底的反面的本征非晶硅层上沉积硼掺杂P型Si层，形成背面场，即得硅衬底，并对所述硅衬底的边缘进行绝缘。
3.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述过渡层为硫化镉膜或碲化锌膜中的一种。
4.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述过渡层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学水浴沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法或分子束外延法。
5.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述对所述过渡层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。
6.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述N型氧化锌层采用四针状N型氧化锌晶须粉末制备而成。
7.根据权利要求6所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述四针状N型氧化锌晶须粉末由以下步骤制备而成：
将蒙脱石与锌粒按3:10的质量比搅拌均匀，并加热至1100℃，同时通入氧气和氮气的混合气体，催化生成四针状N型氧化锌晶须粉末。
8.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述N型氧化锌层的制备方法包括磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法或旋涂法。
9.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述N型氧化锌层的厚度为0.01μm-50μm。
10.根据权利要求1所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法，其特征在于，所述对所述N型氧化锌层进行退火的步骤中，退火温度为100℃-600℃，退火时间为0.1min-60min。
11.一种强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的强化紫外光谱吸收的氧化锌硅基异质结电池的制备方法所得。
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