[發(fā)明專利]黃銅礦型太陽能電池光吸收層及其電池制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910238944.1
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102117862A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉國文;鐘北軍;馬青云
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，尤其涉及薄膜型太陽能電池領(lǐng)域，尤指具有黃銅礦型光吸收層的薄膜太陽能電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會，能源日益為人們所看重，隨著以石油、煤炭等不可再生資源的逐漸消耗，人們覺得可再生資源才是我們?nèi)祟悓淼闹饕茉矗热顼L能、水能、太陽能等。現(xiàn)有利用太陽能的方式，一般是通過半導(dǎo)體材料吸收光能再將其儲存在電池中，稱為太陽能電池。太陽能電池現(xiàn)有包括硅太陽能電池，薄膜型太陽能電池等等。

晶體硅太陽能電池現(xiàn)在應(yīng)用較廣，薄膜太陽能電池日益被人們所熟悉，常見的，以黃銅礦結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體銅銦硒CuInSe₂(簡稱CIS)、銅銦鎵硒CuIn_0.7Ga_0.3Se₂簡稱(CIGS)或銅銦鎵硫CuIn_0.7Ga_0.3S₂(簡稱CIGS)或銅銦鎵硒硫CuIn_0.7Ga_0.3S_xSe_2-x(簡稱CIGSS)等材料作為直接帶隙材料，以其作為光吸收層的薄膜太陽能電池，被認為是最具發(fā)展前景的第三代化合物光伏電池之一，稱其為黃銅礦型太陽能電池。

如圖1所示，黃銅礦型太陽能電池一般從下至上均包括如下結(jié)構(gòu)：襯底1、金屬背電極2、光吸收層3、過渡層4、窗口層5、透明電極層6、電極引線層7等。

如銅銦硒或銅銦鎵硒或銅銦鎵硫或銅銦鎵硒硫太陽能電池，一般是在金屬預(yù)置層的基礎(chǔ)上進行硒化和/或硫化處理得到，硒化或硫化的方法有很多種，比如可以用H₂Se或H₂S或者用固態(tài)的Se或S。

然而通過此種在一層金屬預(yù)置層的基礎(chǔ)上進行硒化或硫化的方法制備的光吸收層均勻性還不夠好，有待進一步提高。如果均勻性不好，模塊內(nèi)部小電池的開路電壓、短路電流密度等不一，串聯(lián)后電池的整體開路電壓不僅不會相應(yīng)提高可能會引起內(nèi)部短路導(dǎo)致電池作廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中制備得到的光吸收層均勻性不夠好的技術(shù)問題，提供一種均勻性進一步提高的黃銅礦型太陽能電池光吸收層的制備方法。

一種黃銅礦型太陽能電池光吸收層制備方法，包括如下步驟：

S1：制備一金屬預(yù)置層；

S2：在金屬預(yù)置層表面形成硒層、或硫?qū)印⒒蛭驅(qū)樱?/p>

S3：再在上述步驟S2中的硒層、或硫?qū)印⒒蛭驅(qū)由闲纬梢粚咏饘兕A(yù)置層，形成一A/B/A形的中間產(chǎn)物；

S4：將所述中間產(chǎn)物進行硒化和/或硫化處理。

本發(fā)明同時提供了一種黃銅礦型太陽能電池的制備方法：包括依次形成襯底、金屬背電極、光吸收層、過渡層、窗口層、透明電極層、電極引線層。

采用本發(fā)明A/B/A三明治形結(jié)構(gòu)，在兩層金屬預(yù)置層內(nèi)部夾一層Se或者S或者SeS層可以在硒化和/或硫化過程中內(nèi)部反應(yīng)更充分，均勻性進一步提高，結(jié)晶更好，晶相單一。

附圖說明

圖1是黃銅礦型太陽能電池示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式中光吸收層制備方法示意圖；

圖3是本發(fā)明具體實施方式中光吸收層制備流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例1制備銅銦鎵硒太陽能電池XRD測試圖；

圖5是本發(fā)明實施例2制備銅銦鎵硫太陽能電池XRD測試圖；

圖6是本發(fā)明實施例3制備銅銦鎵硒硫太陽能電池XRD測試圖；

圖7是本發(fā)明實施例4制備銅銦硒太陽能電池XRD測試圖；

圖8是比較例1制備得到銅銦鎵硒太陽能電池XRD測試圖；

圖9是比較例2制備得到銅銦鎵硒太陽能電池XRD測試圖；

圖10是比較例3制備得到銅銦鎵硒硫太陽能電池XRD測試圖；

圖11是比較例4制備得到銅銦鎵硫太陽能電池XRD測試圖；

圖12是比較例5制備得到銅銦硒太陽能電池XRD測試圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

眾所周知，如圖1，黃銅礦型太陽能電池一般從下至上均包括如下部件：襯底1、金屬背電極2、光吸收層3、過渡層4、窗口層5、透明電極層6及電極引線層7等。