技术摘要：
本发明公开了一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池及其制造方法。按照制备顺序，该太阳电池结构依次由柔性透明衬底、前电极、非晶硅顶电池、连接层、微晶硅底电池、背电极组成。本发明利用连接层串联顶电池和底电池，可以优化子电池的光吸收比例，并且有利于光生载流子克服子  全部
背景技术：
非晶硅/微晶硅(a-Si：H/μc-Si：H)叠层太阳电池，由光学带隙约为1.70eV的非晶 硅顶电池与光学带隙约为1.10eV的微晶硅底电池串联构成，这种叠层结构扩宽了太阳电池 的光谱响应范围，提高了对太阳光的利用率。 但是，叠层太阳电池的性能不仅与顶、底电池各自的光电转换能力有关，而且在很 大程度上受限于顶电池和底电池的电流匹配程度，叠层太阳电池整体的短路电流密度取决 于最小的子电池短路电流密度。另外，非晶硅顶电池由于非晶硅材料本身所具有的光致衰 退现象，会造成叠层太阳电池整体光电转换性能随着光照时间而衰退。 因此，非晶硅/微晶硅叠层太阳电池所面临的主要技术问题，一是提高顶、底电池 的短路电流密度匹配程度，改善叠层太阳电池效率，二是降低非晶硅顶电池的厚度，提高叠 层太阳电池光电转换性能的稳定性。
技术实现要素：
针对上述叠层太阳电池的主要问题，本发明提出一种新型的非晶硅/微晶硅叠层 太阳电池结构，通过连接层串联顶电池和底电池，降低顶电池和底电池界面处的反向势垒 效果，对顶电池和底电池的光吸收比例进行优化，从而降低顶电池的厚度，并改善顶、底电 池的短路电流密度匹配程度，得到高转换效率和高稳定性的叠层太阳电池，最主要的，得到 连接层的最佳结构参数和顶、底电池的最佳厚度。 为了实现上述目的，本发明提供了一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池，按照制备顺 序，该太阳电池依次由柔性透明聚酰亚胺衬底、铝掺杂ZnO薄膜、第一p型硅薄膜、第一本征 硅薄膜、第一n型硅薄膜、第二n型硅薄膜、硼掺杂ZnO薄膜、第二p型硅薄膜、第三p型硅薄膜、 第二本征硅薄膜、第三n型硅薄膜和金属Al薄膜组成。 本发明所述的一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的制造方法，具体步骤如下： (1)衬底安装和清洗； 将柔性透明的聚酰亚胺薄膜裁剪为合适尺寸并绷紧装在模具上，模具放入清洗容 器中并加入去离子水，容器放入超声清洗机中清洗两遍，各15分钟，取出后用氮气枪将聚酰 亚胺衬底和模具吹干并放入烘箱内烘干。 (2)制备前电极； 将模具装入直流对靶磁控溅射系统，完成前电极铝掺杂ZnO薄膜的制备。 (3)制备第一p型硅薄膜； 将模具装入等离子体化学气相沉积系统装片室的支架上，真空度达标后转入p型 非晶硅材料沉积室，完成顶电池的第一p型硅薄膜的制备。 4 CN 111554762 A 说　明　书 2/9 页 (4)制备第一本征硅薄膜； 用真空泵抽取残余气体，真空度达标后转入本征型非晶硅材料沉积室，完成顶电 池的第一本征硅薄膜的制备。 (5)制备第一n型硅薄膜； 用真空泵抽取残余气体，真空度达标后转入n型非晶硅材料沉积室，完成顶电池的 第一n型硅薄膜的制备。 (6)制备第二n型硅薄膜； 用真空泵抽取残余气体，真空度达标后转入n型微晶硅材料沉积室，完成连接层的 第二n型硅薄膜的制备。 (7)制备硼掺杂ZnO薄膜； 将模具由等离子体化学气相沉积系统装片室取出，放入金属有机化学气相沉积系 统，完成连接层的硼掺杂ZnO薄膜的制备。 (8)制备第二p型硅薄膜； 将模具由金属有机化学气相沉积系统取出，装入等离子体化学气相沉积系统装片 室的支架上，真空度达标后转入p型微晶硅材料沉积室，完成连接层的第二p型硅薄膜的制 备。 (9)制备第三p型硅薄膜； 调整反应物浓度连续沉积，完成底电池的第三p型硅薄膜的制备。 (10)制备第二本征硅薄膜； 用真空泵抽取残余气体，真空度达标后转入本征型微晶硅材料沉积室，完成底电 池的第二本征硅薄膜的制备。 (11)制备第三n型硅薄膜； 用真空泵抽取残余气体，真空度达标后转入n型非晶硅材料沉积室，完成底电池的 第三n型硅薄膜的制备。 (12)制备金属Al薄膜； 将模具由等离子体化学气相沉积系统装片室取出，放入金属热蒸发系统，完成背 电极金属Al薄膜的制备。 其中，所述第一n型硅薄膜的厚度为4nm； 所述第二n型硅薄膜为n型氢化微晶硅薄膜，厚度为22nm，掺杂浓度为5.7×1018cm -3； 所述硼掺杂ZnO薄膜的厚度为40nm，掺杂浓度为5.8×1019cm-3； 所述第二p型硅薄膜的厚度为19nm，掺杂浓度为1.0×1019cm-3； 所述第三p型硅薄膜的厚度为3nm； 所述太阳电池有效面积为2.6cm2，顶电池厚度为275nm，底电池厚度为2680nm。 本发明采用新型的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池结构，改善了顶、底电池短路电流 密度失配问题，提高了叠层太阳电池光电转换性能，转换效率达到12.9％；将非晶硅顶电池 的厚度降为275nm，提高了叠层太阳电池的光照稳定性，1000h光致衰退率在7.5％以内。 5 CN 111554762 A 说　明　书 3/9 页 附图说明 图1为本发明提出的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池结构示意图。