[發明專利]一種具有新型光子晶體結構CIGS太陽能電池及其制備方法

無效

• 申請號: 201410379632.3
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104157709A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 錢磊;劉德昂;謝承智;章婷;楊一行;馮宗寶
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞晟納米科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種CIGS太陽能光電池，包括依次形成于導電襯底上的CIGS活性層、n型半導體層、窗口層、透明電極層和采集電極。該n半導體層與CIGS活性層形成PN結，其特征在于：所述CIGS活性層具有光子晶體結構，其厚度在0.5μm～10μm之間。

2.根據權利要求1所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述CIGS活性層是采用如下工藝制備的：首先采用溶液法在導電襯底上覆設CIGS層，再按照設定光子晶體結構采用壓印技術將CIGS層加工成型，最后在200-1000℃退火形成連續的CIGS活性層。

3.根據權利要求1或2所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述光子晶體結構至少選自球面、柱面和環面，其口徑為10nm-1000μm，其排列方式至少選自立方和六方，其填充因子為100nm-2000nm。

4.根據權利要求1或2所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述導電襯底為金屬導電薄膜，其厚度為200-2000nm。

5.根據權利要求1所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述n型半導體層由II-VI組三元化合物組成，其厚度在20－200nm之間，所述II-VI組三元化合物至少選自硫化鎘、硫化鋅、硒化鎘、硒化鋅、碲化鎘和碲化鋅中的任意一種以上。

6.根據權利要求1所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述窗口層的材料至少選自由氧化鋅薄膜和摻雜氧化鋅薄膜中的任意一種，其中摻雜元素至少選自鋁、鎵和鎘中的任意一種以上，并且該窗口層厚度為20-200納米。

7.根據權利要求1所述的CIGS太陽能光電池，其特征在于：所述透明電極層的材料至少選自氧化銦錫薄膜和摻鋁、鎵或鎘的氧化鋅薄膜；所述采集電極的材料至少選自鎳、鋁、金、銀、銅、鈦和鉻中的任意一種以上。

8.如權利要求1所述CIGS太陽能光電池的制備方法，包括依次在導電襯底上形成CIGS活性層、n型半導體層、窗口層、透明電極層和采集電極的工序。該方法中在導電襯底上形成CIGS活性層的操作具體為：首先采用溶液法在導電襯底上覆設CIGS層，再按照設定光子晶體結構采用壓印技術將CIGS層加工成型，最后再200-1000℃退火形成連續的CIGS活性層。

9.根據權利要求8所述的CIGS太陽能光電池的制備方法，其特征在于：所述光子晶體結構至少選自球面、柱面和環面，其口徑10nm-1000μm，其排列方式至少選自立方和六方，其填充因子為100nm-2000nm。

10.根據權利要求8所述的CIGS太陽能光電池的制備方法，其特征在于：所述溶液法至少選自旋涂法、噴涂法和糟模法中的任意一種以上。