[實(shí)用新型]一種銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220321401.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN202721169U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭壽;馬給民;保羅·比帝;向光;王蕓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東凱盛光伏技術(shù)研究院有限公司;東莞日陣薄膜光伏技術(shù)有限公司;廣東凱盛光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0749
• 分類號(hào): H01L31/0749;H01L31/032
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池，尤其涉及一種銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的銅銦鎵硒薄膜光伏太陽(yáng)能芯片制造工藝，采用鈉鈣玻璃基板，以400-500℃的高溫蒸發(fā)：銅，銦，鎵，二硒等材料；或先使用濺射工藝，鍍上其中三種金屬單元素材料后，再采用“硒化”工藝，添加硒材料。這是一項(xiàng)很難重復(fù)，而且十分緩慢的工藝；還有另一種方法，使用電鍍沉淀工藝，或使用“金屬”或“金屬氧化物”經(jīng)過納米印刷工藝制造；這些工藝皆不適應(yīng)于批量生產(chǎn)，單硒化工藝，就可長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)，并需用大量有毒氣體，比如使用硒化氫來(lái)逐步使銅銦鎵薄膜層硒化成銅銦鎵硒薄膜層。

銅銦鎵硒薄膜層在“高溫”的基板上成型，目的是為了滋長(zhǎng)較大的結(jié)晶，結(jié)晶體起碼該是它本身厚度(1.0-2.0微米)一半以上的厚度。過小的晶體會(huì)產(chǎn)生大量的晶界，導(dǎo)致“電子-空穴”再次重組，降低電池的轉(zhuǎn)換效率。高溫的另一個(gè)目的是促進(jìn)“鈉鈣玻璃”里的“鈉”，在穿過鉬薄膜層后，擴(kuò)散到“銅銦鎵硒”薄膜層里，“鈉”離子能促進(jìn)更多帶有“p-型摻雜物”的“銅銦鎵硒”薄膜的生長(zhǎng)，要做到“銅銦鎵硒”這四種元素在高溫下共蒸發(fā)是十分費(fèi)事，同時(shí)極難控制的工藝，不適宜于批量生產(chǎn)。

要在高溫下做好“銅銦鎵硒”薄膜，并能保證它持有最優(yōu)化的化學(xué)成分比例，成為標(biāo)準(zhǔn)的批量生產(chǎn)工藝，我們使用已匹配好化學(xué)成分的“銅銦鎵硒”四元素固態(tài)靶材，用磁控濺射工藝，一次性鍍膜；同時(shí)，為避免高溫下“硒”的流失，一般行業(yè)采用的工藝是利用“硒化氫”氣體，來(lái)補(bǔ)充“硒”的流失；但這種氣體有毒，不適應(yīng)批量生產(chǎn)；為了避免這個(gè)缺陷，我們使用雙溫區(qū)退火爐，并使用固態(tài)“硒”來(lái)控制“硒”的流失。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能快捷大量生產(chǎn)并在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒氣體的太陽(yáng)能電池。

為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下方案加以實(shí)現(xiàn)：一種銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池，它包括鈉鈣玻璃基板和銅銦鎵硒薄膜層，銅銦鎵硒薄膜層電鍍?cè)阝c鈣玻璃基板上。

所述鈉鈣玻璃基板和銅銦鎵硒薄膜層中間鍍有約0.35微米厚鉬薄膜。

所述銅銦鎵硒薄膜層的上表面設(shè)置“p-n結(jié)”區(qū)域。

所述銅銦鎵硒薄膜層上面鍍有0.05微米厚的硫化鎘。

所述硫化鎘上鍍有約0.1微米厚的絕緣層氧化鋅。

所述氧化鋅上鍍有約0.35微米厚的導(dǎo)電透明的氧化鋅參鋁。

所述氧化鋅參鋁上表面設(shè)有約0.05微米厚的鎳。

所述鎳上面設(shè)有約3.0微米厚鋁膜。

所述鋁膜上面鍍有約0.05微米厚保護(hù)鋁的一層保護(hù)鎳。

所述保護(hù)鎳上面鍍有約1.0至4.0毫米厚的鈉鈣覆蓋玻璃。

本實(shí)用新型銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池采用“銅銦鎵硒”四元素合成固態(tài)靶材，在退火爐內(nèi)具有富裕的“硒”氣體氣氛，扼制“銅銦鎵硒”薄膜中“硒”的流失，保證了硒在整個(gè)“銅銦鎵硒”薄膜層間的均勻性，保證了高轉(zhuǎn)換率的“銅銦鎵硒”批量生產(chǎn)工藝，并方便快捷，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生有毒氣體。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型模片橫截圖；

圖2為本實(shí)用新型的銅銦鎵硒晶相圖；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3所示，一種銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池，它包括鈉鈣玻璃基板1和銅銦鎵硒薄膜層3，銅銦鎵硒薄膜層3電鍍?cè)阝c鈣玻璃基板1上，鈉鈣玻璃基板1和銅銦鎵硒薄膜層3中間鍍有約0.35微米厚鉬薄膜2，銅銦鎵硒薄膜層3的上表面設(shè)置“p-n結(jié)”區(qū)域11，銅銦鎵硒薄膜層3上面鍍有0.05微米厚的硫化鎘4，硫化鎘4上鍍有約0.1微米厚的絕緣層氧化鋅5，氧化鋅5上鍍有約0.35微米厚的導(dǎo)電透明的氧化鋅參鋁6，氧化鋅參鋁6上表面鍍約0.05微米厚的鎳7，鎳7上面設(shè)有約3.0微米厚鋁膜8，鋁膜8上面鍍有約0.05微米厚保護(hù)鋁的一層保護(hù)鎳9，保護(hù)鎳9上面鍍有約1.0至4.0毫米厚，或3.2毫米標(biāo)準(zhǔn)厚度的鈉鈣覆蓋玻璃10。

我們首先使用一塊已匹配好化學(xué)成分的“銅，銦，鎵，硒”等四元素合成固態(tài)靶材，在較低的基板溫度下(250-300攝氏度)，用“脈沖直流電源濺射”鍍膜，將銅，銦，鎵，硒等元素，一次性電鍍?cè)诓ＡЩ?上；然后再采用帶有“硒”閉封氣氛的退火爐，在400-500℃高溫下進(jìn)行退火。這工藝縮短了傳統(tǒng)“銅銦鎵硒”制造工藝所需用的時(shí)間，保證了薄膜的優(yōu)化化學(xué)成分；免除了傳統(tǒng)工藝中長(zhǎng)達(dá)八少時(shí)的“硒化工藝”，傳統(tǒng)的“硒化”手段是使用帶“硒”元素的氣體，經(jīng)數(shù)小時(shí)的化學(xué)反應(yīng)，從已成型的“銅銦鎵”薄膜的表層，逐步往下“硒化”。