[發明專利]碲化鎘薄膜太陽電池、電池組件及其制備方法

無效

• 申請號: 201110443818.7
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103187457A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 楊培;辜瓊誼;牛學鵬
• 申請（專利權）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司;四川尚德太陽能電力有限公司
• 主分類號: H01L31/0296
• 分類號: H01L31/0296;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 唐立;王忠忠

1.一種碲化鎘薄膜太陽電池，包括由碲化鎘層形成的pn異質結結構、以及背電極層，其特征在于，所述碲化鎘層上依次形成有銅薄膜層和氮化鉬層，所述銅薄膜層和氮化鉬層用于形成位于所述背電極層與所述碲化鎘層之間的背接觸結構。

2.如權利要求1所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述pn異質結結構由碲化鎘層與硫化鎘形成。

3.如權利要求1所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述銅薄膜層部分地被用于與所述碲化鎘層表面的富碲層反應生成Cu_xTe，其中，1≤x≤2。

4.如權利要求3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述x基本等于1.44。

5.如權利要求3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述富碲層是通過對所述碲化鎘層進行腐蝕處理后形成的孔狀富碲層。

6.如權利要求1或2或3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述銅薄膜層中部分的銅被擴散至所述碲化鎘層中以替代鎘原子形成Cu_Cd缺陷。

7.如權利要求1或2或3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述氮化鉬層為MoN_0.46、MoN_0.506、MoN、Mo_0.82N、Mo_0.93N、Mo_0.98N、Mo₂N、Mo₂N_0.92、Mo₃N₂?或者Mo₅N₆，或者為以上各組分的任意組合。

8.如權利要求7所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述氮化鉬層的厚度范圍為大于或等于500埃且小于或等于5000埃。

9.如權利要求1或2或3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述銅薄膜層的厚度范圍為大于或等于2埃且小于或等于500埃。

10.如權利要求1或2或3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述背電極層為鎳、鋁、鉻、鈦或金，或者為以上金屬任意組合形成的復合層。

11.如權利要求1或2或3所述的碲化鎘薄膜太陽電池，其特征在于，所述氮化鉬層采用反應濺射的方法形成。

12.一種太陽電池組件，其特征在于，其包括多個如權利要求1至11中任一項所述的碲化鎘薄膜太陽電池。

13.一種制備如權利要求1所述碲化鎘薄膜太陽電池的方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供由碲化鎘層形成的pn異質結結構；

在所述碲化鎘層表面沉積銅薄膜層；

在所述銅薄膜層上沉積氮化鉬層；以及

沉積形成背電極層。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，在沉積氮化鉬層之后，還包括步驟：進行熱處理；

在該熱處理過程中，所述銅薄膜層部分地與所述碲化鎘層表面的富碲層反應生成Cu_xTe，其中，1≤x≤2。

15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述熱處理的工藝條件為：在Ar氣氛或者氮氣氣氛下處理，熱處理溫度范圍為140℃至300℃，熱處理時間范圍為10分鐘至90分鐘。

16.如權利要求13或14所述的方法，其特征在于，沉積氮化鉬層中采用反應濺射的方法，其中，反應濺射的靶材為鉬，反應濺射的濺射功率范圍為30瓦至300瓦，反應濺射的時間范圍為5分鐘至30分鐘，反應濺射的氣體為氬氣與氮氣的混合氣體。

17.如權利要求13或14所述的方法，其特征在于，沉積所述銅薄膜層采用真空反應蒸發、濺射或脈沖激光方法。

18.如權利要求14所述的方法，其特征在于，在沉積銅薄膜層之前，還包括步驟：在所述碲化鎘層表面進行腐蝕處理以去除碲化鎘表面的氧化物并使所述碲化鎘層表面形成所述富碲層。

19.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述腐蝕處理中，使用的腐蝕溶液為溴甲醇，腐蝕的時間范圍為2秒至10秒，其中，溴甲醇中溴的體積百分比濃度范圍為15%至5%。

20.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述pn異質結結構由碲化鎘層與硫化鎘形成。