[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN106898663A - 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备 - Google Patents

一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106898663A
CN106898663A CN201710100345.8A CN201710100345A CN106898663A CN 106898663 A CN106898663 A CN 106898663A CN 201710100345 A CN201710100345 A CN 201710100345A CN 106898663 A CN106898663 A CN 106898663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
solar cell
inner core
electrode
junction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710100345.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王利忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201710100345.8A priority Critical patent/CN106898663A/zh
Publication of CN106898663A publication Critical patent/CN106898663A/zh
Priority to US15/708,562 priority patent/US20180240920A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
    • H10F77/148—Shapes of potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
    • H10F77/143—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies comprising quantum structures
    • H10F77/1437—Quantum wires or nanorods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02491—Conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02603—Nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/117—Shapes of semiconductor bodies
    • H10D62/118—Nanostructure semiconductor bodies
    • H10D62/119—Nanowire, nanosheet or nanotube semiconductor bodies
    • H10D62/122—Nanowire, nanosheet or nanotube semiconductor bodies oriented at angles to substrates, e.g. perpendicular to substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/117—Shapes of semiconductor bodies
    • H10D62/118—Nanostructure semiconductor bodies
    • H10D62/119—Nanowire, nanosheet or nanotube semiconductor bodies
    • H10D62/123—Nanowire, nanosheet or nanotube semiconductor bodies comprising junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
    • H10F10/161—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising multiple PN heterojunctions, e.g. tandem cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/128—Annealing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
    • H10F77/147—Shapes of bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
    • H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
    • H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
    • H10F77/244—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers
    • H10F77/251—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers comprising zinc oxide [ZnO]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

本发明提供一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备。其中太阳能电池包括：相对设置的第一基板和第二基板；设置在第一基板和第二基板之间的多个PN结，每个PN结连接第一基板和第二基板，并分别包括：作为P电极的内芯，以及作为N电极并包覆内芯的包覆层。本发明的太阳能电池的PN结是N电极包围P电极，该结构设计可以增加N电极与P电极的接触面积，使得电子与空穴能够快速分离和传输，有效提高太阳能电池的利用率；此外，相比于现有技术的层叠结构的PN结，本实施例的PN结可以减少光线的反射面积，从而不需要设置减反层，可减少制作工序以及制作成本。

Description

一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是指一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备。
背景技术
如图1所示，传统硅晶太阳能电池的结构主要包括：前电极11、背电极12以及中间的P型半导体(即P型半导体电极，简称P电极)13和N型半导体14(即N型半导体电极，简称N电极)。同时为了减少半导体硅晶对光的反射，现有技术在半导体的表面增设置了减反层15，以保证太阳能电池能够充分吸收光能。
然而从图1中可以看出，现有太阳能电池采用这种P型半导体13和N型半导体14的层叠结构会存在载流子分离速度慢、传递距离长，导致光生电子空穴对易复合的结果，直接影响了太阳能电池的转化效率；同时这种设计需要对硅晶进行P型和N型离子掺杂，增加了工艺难度，造成了资源的浪费；此外，表面减反层的加入也进一步增加了制作工艺和制作成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高太阳能电池的转化效率的技术方案。
为实现上述目的，一方面，本发明的实施例提供一种太阳能电池，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
设置在所述第一基板和所述第二基板之间的多个PN结，每个PN结连接所述第一基板和所述第二基板，并分别包括：作为P电极的内芯，以及作为N电极并包覆所述内芯的包覆层。
其中，所述内芯的材料包括氧化锌，所述包覆层的材料包括氮化镓。
其中，每个所述PN结的形状均为圆柱体，且该圆柱体的直径长度为纳米级别。
其中，所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，且不设置减反层。
其中，所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，所述多个PN结只有包覆层接触所述第二基板。
另一方面，本发明还提供一种太阳能电池的制作方法，用于制成上述太阳能电池，包括：
在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯；
使用N电极材料包覆所述内芯，形成多个PN结的包覆层；
相对第一基板设置第二基板，所述PN结连接所述第一基板和所述第二基板。
其中，所述P电极材料包括：氧化锌；
在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯，包括：
通过化学气相沉积方法或水热电泳沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，从而形成多个PN结的内芯。
其中，通过化学气相沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，包括：
在第一基板溅射助催化剂，所述助催化剂的材料包括金；
以醋酸锌或硝酸锌为原料，以50sccm-150sccm的氩气和氧气的混合气体为载气，在温度500-800℃下对第一基板加热0.5-1.5h，从而得到由氧化锌沉积出的内芯，其中，所述混合气体中氩气:氧气＝10:1。
其中，所述N电极材料包括：氮化镓；
使用N电极材料包覆所述内芯，包括：
通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯。
其中，通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯，包括：
以氧化镓或硝酸镓为原料，以50sccm-150sccm的氨气为载气，在700-900℃的温度下对形成有内芯的第一基板加热0.5-2h，从而使第一基板上的内芯被氮化镓包覆，得到包覆层。
此外，本发明的实施例还提供一种用电设备，包括上述太阳能电池。
本发明的上述方案具有如下有益效果：
本发明的太阳能电池的PN结是N电极包围P电极，该结构的设计可以充分增加N电极与P电极的接触面积，使得电子与空穴能够快速分离和传输，有效提高太阳能电池的利用率；此外，相比于现有技术的层叠结构的PN结，本实施例的PN结可以减少对光线的反射面积，从而不需要设置减反层，可减少制作工序以及制作成本。进一步地，采用了本发明的太阳能电池的用电设备，在光照下能够更有效率的存储电能，从而显著提高了太阳能电池的实用性，对太阳能电池的普及带来了很大的帮助。
附图说明
图1为现有技术的太阳能电池的结构示意图；
图2为本发明的太阳能电池的结构示意图；
图3A-图3C为本发明的太阳能电池的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
针对现有太阳能电池所存在的问题，本发明提供一种解决方案。
一方面，本发明的实施例提供一种太阳能电池，如图2所示，包括：
相对设置的第一基板1和第二基板2；
设置在第一基板21和第二基板22之间的多个PN结，每个PN结连接第一基板21和第二基板22，并分别包括：作为P电极的内芯23，以及作为N电极并包覆内芯23的包覆层24。
本实施例的太阳能电池的PN结是N电极包围P电极，该结构设计可以充分利用N电极与P电极的接触面积，使得电子与空穴能够快速分离和传输，有效提高太阳能电池的利用率；此外，相比于现有技术的层叠结构的PN结，本实施例的PN结可以减少对光线的反射面积，从而不需要设置减反层，可减少制作工序以及制作成本。
下面结合实际应用对本实施例的太阳能电池进行详细介绍。
示例性地，本实施例太阳能电池的内芯材料包括氧化锌，可以通过化学气相沉积/水热沉积形成；包覆层的材料包括氮化镓，可以通过烧结方式附着在内芯上。
其中，氧化锌是一种P性半导体，常温下禁带宽度约为3.37eV，是典型的直接带隙宽禁带半导体。在光电、气敏、压敏、压电材料等领域具有广泛应用。在光电转换应用方面，与传统的薄膜电极相比，激发电子在氧化锌中具有更大的迁移率，有利于提高光电转换效率。因此作为太阳能电池的P电极，不需要通过离子注入工艺掺杂P型杂质。而氮化镓在未有意掺杂的氮化镓在各种情况下都呈N型，同样不需要离子注入工艺掺杂杂质即可作为N电极。
可以看出，本实施例的P电极以及N电极在制作过程中不需要离子注入工艺，相比于现有技术，减少了制作工序和制作成本。当然，需要说明的是，本实施例不对氧化锌和氮化镓使用离子注入工艺是基于节约制作成本的角度，并非是本实施例的必需方案。
进一步，为了减小PN结的反光面积，本实施例的每个PN结的整体结构均呈圆柱体，且该圆柱体的直径长度为纳米级别。在该结构下，PN结的P电极和N电极的重合区域是以竖直方向延伸，因此假设本实施例的P电极和N电极的重合区域与现有技术相同，则占用的横向面积得到大幅减少。可以知道的是，光线入射方向大致与PN结的延伸方向相同，所以采用上述设计，可以大幅度降低PN结对光线的反射面积。因此，假设第二基板22作为太阳能电池的吸光面，则可以不设置减反层。
此外，在纳米级别的PN结下，内芯呈纳米线结构，纳米线结构的氧化锌可进一步加快电子与空穴的分离和传输速度，有助于太阳能电池将光能转换为电能。
基于上述方案，在涉及到实际应用中时，本实施例的多个PN结可以在第一基板和第二基板之间均匀分布，从而均匀支撑第一基板和第二基板，可用于维持第一基板与第二基板之间的间距，以提高整体结构强度。此外，PN结的均匀分布更有利于充分吸收光能，从而进一步增加电池的能量转换效率。
此外，作为优选方案，假设第二基板作为出光面，则本实施例的PN结只有包覆层24接触所述第二基板22，而其内芯23不与第二基板22接触，采用该结构设计，可以有效减少第二基板22的电子流向内芯23，有利于电子和空穴就分向运动(即电子在包覆24层传输、空穴在内芯23传输)，从而更有利于能量转换效率。
以上是本实施例对太阳能电池的示例介绍，需要说明的是，本实施例并不限于PN结为圆柱体，作为其他可行方案，但凡PN结是包覆层包覆内芯的结构设计同样能够实现本实施例的有益效果，且都应属于本发明的保护范围。
可以看出，相比于现有技术，本实施例具有以下优点：
1)PN结的结构加速了电子和空穴的分离速度，提高了太阳能的利用率；
2)PN结的材质不需要使用离子注入工艺，可减少制作工序；
3)PN结的结构降低了对光线的反射率，可不需要在吸光面上设置减反层，从而降低了制作成本。
另一方面，本发明的另一实施例还提供一种太阳能电池的制作方法，包括：
步骤31，如图3A所示，在第一基板21上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯23；
步骤32，如图3B所示，使用N电极材料包覆所述内芯23，形成多个PN结的包覆层24；
步骤3，如图3C所示，相对第一基板21设置第二基板22，使PN结连接第一基板21和第二基板22。
可以看出，本实施例的制作方法用于制作出本发明上述提供的太阳能电池，因此该制作方法与本发明的太阳能电池均可以实现相同的技术效果。
此外需要说明的是，在实际应用中，本实施例的太阳能电池还可以设置有走线等其他部件，由于本实施例的赶紧方案并不涉及这些改进，因此不再对现有的其他结构进行赘述，但本领域技术人员基于常识应当能够想到本实施例的太阳能电池还包括有上述现有的其他部件。
下面结合实际应用对本实施例的制作PN结的方法进行详细介绍。
针对P电极的制作方法，本实施例可以通过化学气相沉积方法或水热电泳沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，从而形成多个PN结的内芯；
以化学气相沉积方法为例，本实施例的上述步骤31包括：
步骤311，在第一基板上溅射材料包括金的助催化剂，使得第一基板上形成金膜；
步骤312，以醋酸锌或硝酸锌为原料，以50sccm-150sccm(sccm为体积流量单位，表示标况毫升每分)的氩气:氧气＝10:1的混合气体为载气，在温度500-800℃下对第一基板加热0.5-1.5h。在加热过程中，由于助催化剂的作用，醋酸锌或硝酸锌转化为氧化锌，并逐渐在第一基板的金膜上纵向沉积出纳米线结构的内芯。
需要说明的是，现有P电极制作方法是先沉积一层单晶硅材料，之后通过离子注入工艺，对单晶硅材料进行掺杂，使单晶硅材料转化为作为P电极的多晶硅材料，而本实施例利用化学气相沉积方法则可直接沉积出氧化锌，该氧化锌即多晶硅材料，不需要使用离子注入工艺。
此外，对于水热电泳沉积方法，由于是现有技术，本发明不再进行举例赘述，但需要说明的是，水热电泳沉积方法与化学气相沉积方法一样，能够直接沉积出氧化锌，因此同样不需要使用离子注入工艺。
此外，针对P电极的制作方法，本实施例可以通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆在内芯上，从而形成包覆层；
作为烧结工艺的示例性介绍，本实施例以氧化镓或硝酸镓为原料，以
50sccm-150sccm的氨气为载气，在700-900℃的温度下对形成有内芯的第一基板加热0.5-2h。在该加热过程中，氧化镓或硝酸镓通过氨气附着在内芯上，并转换成氮化镓，得到PN结的包覆层。
可以看出本实施例的制作方法在制作PN结时可以不使用离子注入工艺，因此可以减少制作工序以及制作成本，对于太阳能电池大批量生产来讲，具有更显著的意义。
以上是对本实施例的制作方法的介绍，其中形成上述内芯和包覆层的方法仅用于示例性介绍，并不限于发明的保护范围。
此外，本发明的实施例还提供一种用电设备，包括本发明提供的太阳能电池。基于该太阳能电池的结构设计，本实施例的用电设备在光线照射下，能够更有效率的存储电能，可有效提高太阳能电池的实用性。
需要说明的是，本发明并不限制用电设备在实际应用中的具体表现形式，例如本实施例的用电设备可以是手机、PAD、计算器、热水器等，但凡是采用本发明提供的太阳能电池的用电设备均应属于本发明的保护范围。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
设置在所述第一基板和所述第二基板之间的多个PN结，每个PN结连接所述第一基板和所述第二基板，并分别包括：作为P电极的内芯，以及作为N电极并包覆所述内芯的包覆层。
2.根据权利要求1所述太阳能电池，其特征在于，
所述内芯的材料包括氧化锌，所述包覆层的材料包括氮化镓。
3.根据权利要求1所述太阳能电池，其特征在于，
每个所述PN结的形状均为圆柱体，且该圆柱体的直径长度为纳米级别。
4.根据权利要求1所述太阳能电池，其特征在于，
所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，且不设置减反层。
5.根据权利要求1所述太阳能电池，其特征在于，
所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，所述多个PN结只有包覆层接触所述第二基板。
6.一种太阳能电池的制作方法，用于制成如权利要求1-5任一项所述的太阳能电池，其特征在于，包括：
在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯；
使用N电极材料包覆所述内芯，形成多个PN结的包覆层；
相对第一基板设置第二基板，所述PN结连接所述第一基板和所述第二基板。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，
所述P电极材料包括：氧化锌；
在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯，包括：
通过化学气相沉积方法或水热电泳沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，从而形成多个PN结的内芯。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，
通过化学气相沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，包括：
在第一基板溅射助催化剂，所述助催化剂的材料包括金；
以醋酸锌或硝酸锌为原料，以50sccm-150sccm的氩气和氧气的混合气体为载气，在温度500-800℃下对第一基板加热0.5-1.5h，从而得到由氧化锌沉积出的内芯，其中，所述混合气体中氩气:氧气＝10:1。
9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，
所述N电极材料包括：氮化镓；
使用N电极材料包覆所述内芯，包括：
通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，
通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯，包括：
以氧化镓或硝酸镓为原料，以50sccm-150sccm的氨气为载气，在700-900℃的温度下对形成有内芯的第一基板加热0.5-2h，从而使第一基板上的内芯被氮化镓包覆，得到包覆层。
11.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的太阳能电池。
CN201710100345.8A 2017-02-23 2017-02-23 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备 Pending CN106898663A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710100345.8A CN106898663A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备
US15/708,562 US20180240920A1 (en) 2017-02-23 2017-09-19 Solar cell, method for manufacturing the same, and electrical equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710100345.8A CN106898663A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106898663A true CN106898663A (zh) 2017-06-27

Family

ID=59184545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710100345.8A Pending CN106898663A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20180240920A1 (zh)
CN (1) CN106898663A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108439457A (zh) * 2018-04-27 2018-08-24 陕西科技大学 一种水热电泳法制备氧化锌纳米棒/碳布摩擦材料的方法
CN109301045A (zh) * 2018-10-19 2019-02-01 京东方科技集团股份有限公司 一种发光器件及其制备方法、显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4614835A (en) * 1983-12-15 1986-09-30 Texas Instruments Incorporated Photovoltaic solar arrays using silicon microparticles
US6441298B1 (en) * 2000-08-15 2002-08-27 Nec Research Institute, Inc Surface-plasmon enhanced photovoltaic device
WO2004068548A2 (en) * 2003-01-21 2004-08-12 Rensselaer Polytechnic Institute Three dimensional radiation conversion semiconductor devices
KR100646696B1 (ko) * 2004-03-10 2006-11-23 주식회사 실트론 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법
US8816191B2 (en) * 2005-11-29 2014-08-26 Banpil Photonics, Inc. High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof
US20100180950A1 (en) * 2008-11-14 2010-07-22 University Of Connecticut Low-temperature surface doping/alloying/coating of large scale semiconductor nanowire arrays
US9202954B2 (en) * 2010-03-03 2015-12-01 Q1 Nanosystems Corporation Nanostructure and photovoltaic cell implementing same
GB201211038D0 (en) * 2012-06-21 2012-08-01 Norwegian Univ Sci & Tech Ntnu Solar cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108439457A (zh) * 2018-04-27 2018-08-24 陕西科技大学 一种水热电泳法制备氧化锌纳米棒/碳布摩擦材料的方法
CN108439457B (zh) * 2018-04-27 2020-05-29 陕西科技大学 一种水热电泳法制备氧化锌纳米棒/碳布摩擦材料的方法
CN109301045A (zh) * 2018-10-19 2019-02-01 京东方科技集团股份有限公司 一种发光器件及其制备方法、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180240920A1 (en) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107946405B (zh) 一种钝化接触太阳能电池的制作方法
CN109065639A (zh) N型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件
CN115249750B (zh) 光伏电池及其制作方法、光伏组件
CN103346214B (zh) 一种硅基径向同质异质结太阳电池及其制备方法
CN103531647B (zh) 异质结太阳能电池及其制备方法
JP5656330B2 (ja) 光電変換装置の作製方法
CN103247635B (zh) Pnp结构的激光光伏电池及其制备方法
CN205564764U (zh) 一种背面钝化接触电池结构
CN106898663A (zh) 一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备
CN113690340B (zh) 一种钙钛矿晶硅叠层太阳能电池制作方法及电池结构
CN103346172B (zh) 异质结太阳能电池及其制备方法
CN114093959A (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN103107240B (zh) 多晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法
CN103107236B (zh) 异质结太阳能电池及其制作方法
CN216213500U (zh) 一种新型异质结晶硅电池
CN108899374B (zh) 一种硅基太阳能电池及其制备方法
CN215299264U (zh) 一种新型低成本的太阳电池结构
CN103137716A (zh) 太阳能电池、太阳能电池组及其制备方法
CN102208459A (zh) 基于ZnO纳米线的高效硅基薄膜太阳能电池及制造方法
CN115425110A (zh) 钙钛矿晶硅叠层太阳能电池晶硅底电池的制作方法及电池
CN103123923A (zh) 一种激光光伏电池及其制作方法
CN103187456A (zh) 太阳能电池
CN102144296B (zh) 光伏电池及光伏电池制造方法
CN202977493U (zh) 多晶硅薄膜太阳能电池
CN112259638B (zh) 光伏电池的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170627