[發明專利]無粘接劑及活性劑的銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層制造方法

無效

• 申請號: 201010111497.6
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101820031A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 陳文仁;林群福
• 申請（專利權）人: 昆山正富機械工業有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層的制造方法，特別是一種用于非真空下在鉬層上形成均勻光吸收預制層的無粘接劑及活性劑的銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層制造方法。

背景技術

近年來，隨國際油價高漲及環保意識的抬頭，綠色能源已成為新能源主流，其中太陽能電池又因是取自太陽的穩定輻射能，來源不會枯竭，因此更為各國所重視，無不傾注大量研發經費及政策性補貼，以扶植本地的太陽能電池產業，使得全球太陽能產業的發展非常快速。

第一代太陽能模塊包括單晶硅和多晶硅的太陽能模塊，雖然光電轉換效率高且量產技術成熟，但因為材料成本高，且硅晶圓常因半導體工業的需求而貨源不足，影響后續的量產規模。因此，包含非晶硅薄膜、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜或銅銦鎵硒(硫)(CIGSS)薄膜和碲化鎘薄膜的第二代的薄膜太陽能模塊，在近幾年已逐漸發展并成熟，其中又以銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)太陽能電池的轉換效率最高(單元電池可高達20％，而模塊約14％)，因此特別受到重視。

參閱圖1，現有技術的銅銦鎵硒太陽能電池結構包括基板10、第一導電層20、銅銦鎵硒和/或硫吸收層30、緩沖層40、絕緣層50以及第二導電層60，其中基板10可為玻璃板、鋁板、不銹鋼板或塑料板，第一導電層20一般包括金屬鉬，作為背面電極，銅銦鎵硒和/或硫吸收層30包括適當比例的銅、銦、鎵及硒，作為p型薄膜，為主要的光線吸收層，緩沖層40包括硫化鎘(CdS)，作為n型薄膜，絕緣層50包括氧化鋅(ZnO)，用以提供保護，第二導電層60包含氧化鋅鋁(ZnO:Al)，用以連接正面電極。

上述銅銦鎵硒和/或硫太陽能電池的制造方法主要依據銅銦鎵硒和/或硫吸收層的制造環境而分成真空制造方法及非真空制造方法。真空制造方法包括濺射法或蒸鍍法，缺點是投資成本較高且材料利用率較低，因此整體制作成本較高。非真空制造方法包括印刷法或電沉積法，缺點是技術還不成熟，無較大面積的商品化產品。不過非真空制造方法具有制造設備簡單且工藝條件容易達成的優點，而有相當的商業潛力。

銅銦鎵硒和/或硫吸收層的非真空制造方法是先調配銅銦鎵硒和/或硫漿料或墨水(Ink)，用以涂布到鉬基板上。

現有技術中，銅銦鎵硒和/或硫漿料調配是先以適當比例混合含IB、IIIA及VIA族元素的二成份、三成份或四成份的粉末以形成原始含銅銦鎵硒和/或硫的粉末，再添加適當比例的溶劑，并進行攪拌以形成原始銅銦鎵硒和/或硫漿料，最后添加粘接劑(binder)或界面活性劑以提高銅銦鎵硒和/或硫吸收層和鉬背面電極的粘接性，并進行攪拌混合以形成最后銅銦鎵硒和/或硫漿料。

上述現有技術的缺點是，粘接劑、界面活性劑可能會殘留在最后的銅銦鎵硒和/或硫吸收層內，造成銅銦鎵硒和/或硫吸收層的含碳量和含氧量偏高，影響銅銦鎵硒和/或硫吸收層的光吸收特性，甚至影響效率。

因此，需要一種不添加粘接劑、界面活性劑的銅銦鎵硒和/或硫漿料調配方法，以改善上述現有技術的問題。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的制作銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層所存在的缺陷，而提供一種無粘接劑及活性劑的銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層制造方法。從而避免殘留于光吸收層內的粘接劑、界面活性劑，造成銅銦鎵硒和/或硫吸收層的含碳量和含氧量偏高，影響銅銦鎵硒和/或硫吸收層的光吸收特性及轉換效率

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。依據本發明提出的一種無粘接劑及活性劑的銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層制造方法，包括下列步驟：

(1)依據配方比例，調配含IB、IIIA及VIA族元素的二成份、三成份或四成份粉末以形成第一和第二含銅銦鎵硒和/或硫混合粉末；

(2)將第一含銅銦鎵硒和/或硫混合粉末以原始VIA元素比例，再添加額外VIA族元素粉末至該原始混合粉末中，并進行混合以形成第三含銅銦鎵硒和/或硫混合粉末；

(3)將第二和第三含銅銦鎵硒和/或硫混合粉末添加易揮發溶劑以納米研磨機分別研磨成第一和第二銅銦鎵硒和/或硫漿料。

(4)將第一銅銦鎵硒和/或硫漿料涂布在鉬層上，形成第一銅銦鎵硒和/或硫層；

(5)將第二銅銦鎵硒和/或硫漿料涂布在第一銅銦鎵硒和/或硫層上形成第二銅銦鎵硒和/或硫層；

(6)軟烤使溶劑揮發形成銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層。

本發明的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的無粘接劑及活性劑的銅銦鎵硒和/或硫光吸收預制層制造方法，其中所述IB族元素包括銅。