[發明專利]化合物薄膜太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310601907.9
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104659123B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 唐江;周英;冷美英;劉新勝;韓珺;羅苗
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/072;H01L31/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種化合物薄膜太陽能電池的制備方法，該化合物薄膜太陽能電池包括襯底(1)及在其上依次沉積的透明電極層(2)、N型緩沖層(3)、P型吸收層(4)和背電極層(6)，其特征在于：所述N型緩沖層(3)為TiO₂、CdS、Zn(S，O)、ZnO、In₂S₃、In₂(S，O，OH)₃、Sb₂S₃或BaTiO₃材料；所述P型吸收層(4)材料為P型Sb₂Se₃；

該制備方法包括沉積透明電極層步驟、沉積N型緩沖層步驟、沉積P型吸收層步驟、沉積背電極層步驟，其特征在于：

一、沉積透明電極層步驟：采用磁控濺射、電阻加熱蒸發、電子束蒸發、激光脈沖沉積法在襯底(1)表面沉積透明電極層(2)；

二、沉積N型緩沖層步驟：采用磁控濺射、電阻加熱蒸發、電子束蒸發、激光脈沖沉積、電化學沉積、化學水浴沉積、溶液涂膜、噴霧熱解、金屬有機化合物化學氣相沉積和原子層沉積法在透明電極層(2)上沉積N型緩沖層(3)；

三、沉積P型吸收層步驟：采用溶液涂膜法將Sb∶Se按照1∶3的比例溶解在肼中形成Sb₂Se₃前驅體，用涂膜機將Sb₂Se₃前驅體旋涂在N型緩沖層(3)上，將前驅體置于氮氣氛圍中，在450℃退火10分鐘，形成沉積P型吸收層(4)，即可在N型緩沖層(3)上沉積P型吸收層(4)；

四、沉積背電極層步驟：采用磁控濺射、電阻加熱蒸發、噴涂或絲網印刷法，在P型吸收層(4)上沉積背電極層(6)，從而制得PN結結構的化合物薄膜太陽能電池。

2.如權利要求1所述的化合物薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：

所述襯底(1)厚度為0.01cm～3.2cm；所述透明電極層(2)厚度為10nm～1000nm；所述N型緩沖層(3)厚度為10nm～500nm；所述P型吸收層(4)厚度為0.2μm～3μm；所述背電極層(6)厚度為0.2μm～10μm；所述背電極層形狀為連續平面。

3.如權利要求2所述的化合物薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：

所述襯底(1)為玻璃材料；所述透明電極層(2)為SnO₂：F、In₂O₃：Sn或ZnO：Al材料；所述背電極層(6)為Mo、Cu、Au、Ni、Ag、C或Al材料或者它們的二元組合，所述二元組合為在一種材料的背電極層上再沉積另一種材料的背電極層。