[發(fā)明專利]一種CIGS基薄膜太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510362598.3
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105140320B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李藝明;田宏波;鄧國云
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門神科太陽能有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

1.一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于，所述方法依次包括：提供一基板；形成覆蓋所述基板的背電極層；接著進(jìn)行P1刻劃；接著采用真空沉積法形成覆蓋所述背電極層的MoS_x其中0<x≤2的薄膜層，或Mo(S_1‐xSe_x)_y其中0<x<1,0<y≤2的薄膜層，所述的MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜層的厚度不超過150nm；形成覆蓋所述MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜層的光吸收層；形成覆蓋所述光吸收層的緩沖層；形成覆蓋所述緩沖層的具有高電阻率的氧化鋅膜層，所述具有高電阻率的氧化鋅膜層為本征氧化鋅膜層、具有高電阻率的摻雜氧化鋅膜層或它們的組合，所述具有高電阻率的摻雜氧化鋅膜層電阻率不小于0.08Ωcm，同時不大于95Ωcm；接著進(jìn)行P2刻劃；形成覆蓋所述具有高電阻率的氧化鋅膜層的透明導(dǎo)電窗口層；最后進(jìn)行P3刻劃，以便形成由多個單元電池串聯(lián)而成的電池組件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：所述P1刻劃是指通過使用激光對沉積有背電極層的基板進(jìn)行刻劃，使通過以細(xì)線形式去除背電極層的一部分來進(jìn)行構(gòu)圖以形成第一圖案的第一構(gòu)圖步驟；所述P2刻劃是指通過使用刻針或激光對沉積完具有高電阻率的氧化鋅膜層的基板進(jìn)行刻劃，通過以第一構(gòu)圖步驟中形成的圖案為參考位置偏移規(guī)定量，以細(xì)線形式去除具有高電阻率的氧化鋅膜層、緩沖層和光吸收層的一部分以露出背電極層來進(jìn)行構(gòu)圖以形成第二圖案的第二構(gòu)圖步驟；所述P3刻劃是指通過使用刻針或激光對沉積完透明導(dǎo)電窗口層的基板進(jìn)行刻劃，通過以第一構(gòu)圖步驟或第二構(gòu)圖步驟中形成的圖案為參考位置偏移規(guī)定量，以細(xì)線形式去除光吸收層、緩沖層、具有高電阻率的氧化鋅膜層和透明導(dǎo)電窗口層的一部分來進(jìn)行構(gòu)圖以形成第三圖案的第三構(gòu)圖步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：所述基板為玻璃基板、聚酰亞胺板、鋁薄板或不銹鋼板中的至少一種；所述背電極層為Mo層、Ti層、Cr層、Cu層或AZO層中的至少一種；所述光吸收層為銅銦鎵硒、銅銦鎵硒硫、銅銦鋁硒、銅銦鋁硒硫、銅銦硒硫或銅銦硒中的至少一種；所述緩沖層為硫化鎘、氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅、硫硒化鋅、硫化銦、硒化銦、硫硒化銦或鋅鎂氧化物中的一種或兩種以上；所述透明導(dǎo)電窗口層為氧化銦摻雜錫、氧化鋅摻雜硼、氧化鋅摻雜鋁、氧化鋅摻雜鎵、氧化鋅摻雜銦、氧化錫摻雜氟、氧化錫摻雜碘、氧化錫摻雜銻中的一種或兩種以上透明導(dǎo)電氧化物膜層，或者為金屬基透明導(dǎo)電膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：所述的MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜層的厚度不超過100nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：使用磁控濺射沉積背電極層；使用磁控濺射后硒化工藝、共蒸發(fā)工藝、反應(yīng)濺射沉積工藝或直接濺射沉積工藝制備光吸收層；使用化學(xué)水浴法、濺射法或者M(jìn)OCVD法沉積緩沖層；使用磁控濺射法或MOCVD法沉積具有高電阻率的氧化鋅膜層；使用磁控濺射法、CVD法或者真空蒸鍍法沉積透明導(dǎo)電窗口層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：在基板和背電極層之間還插入一層阻擋層，所述阻擋層采用磁控濺射或蒸鍍法沉積；在P3刻劃完畢后在透明導(dǎo)電窗口層上還形成一減反射層，所述減反射層采用磁控濺射或蒸鍍法沉積。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于形成CIGS基薄膜太陽能電池的方法，其特征在于：所述具有高電阻率的摻雜氧化鋅膜層電阻率不小于0.09Ωcm，同時不大于94Ωcm。