[發明專利]一種CIGS基薄膜太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201510540824.2
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105244394B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李藝明;鄧國云
• 申請（專利權）人: 廈門神科太陽能有限公司
• 主分類號: H01L31/0392
• 分類號: H01L31/0392;H01L31/0216;H01L31/065;H01L31/18
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭,游學明

1.一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：包括襯底，覆蓋襯底的背電極層，覆蓋背電極層的合金膜層，覆蓋合金膜層的p型光吸收層，覆蓋p型光吸收層的緩沖層，覆蓋緩沖層的透明導電層；其中，所述合金膜層由銀、鉑、鉻中的至少一種元素與鎵和銻元素組成；所述合金膜層的厚度不大于200nm。

2.根據權利要求1所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：所述合金膜層中銻的含量至少為50at％。

3.根據權利要求1所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：所述合金膜層的厚度不大于100nm。

4.根據權利要求1所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：所述p型光吸收層為p型銅銦鎵硒、p型銅銦鎵硫、p型銅銦鎵硒硫、p型銅銦鎵鋁硒、p型銅銦鎵鋁硫、p型銅銦鎵鋁硒硫、p型銅銦鋁硒硫、p型銅銦鋁硒、p型銅銦鋁硫、p型銅銦硒硫、p型銅銦硫或p型銅銦硒中的一種，所述p型光吸收層中含有堿元素。

5.根據權利要求1所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：在緩沖層與透明導電層之間插入一層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選自本征氧化鋅膜層、具有電阻率為0.08Ωcm至95Ωcm的摻雜氧化鋅膜層或它們的組合。

6.根據權利要求1所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于：在基板與背電極層之間插入一層電介質材料層；所述電介質材料層選自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化鈦、氧化鈦、氮氧化鈦、氮氧化鋯、氧化鋯、氮化鋯、氮化鋁、氧化鋁、氧化硅鋁、氮化硅鋁、氮氧化硅鋁、鋅錫氧化物或它們的混合物；所述電介質材料層或由硅、鋯和鈦中的至少一種元素與鉬組成的至少兩種元素的氧化物、氮化物或氮氧化物組成；當基板為玻璃基板時，所述電介質材料層由一含有Li、K中至少一種元素的堿過濾層替代，該堿過濾層包含Li、K中的至少一種元素和Si、Al、O三種元素。

7.一種CIGS基薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：在一襯底上沉積背電極層，在背電極層上真空沉積合金膜層，在合金膜層上形成p型光吸收層，在p型光吸收層上沉積緩沖層，在緩沖層上沉積透明導電層；所述合金膜層由銀、鉑、鉻中的至少一種元素與鎵和銻元素組成，所述合金膜層的厚度不大于200nm。

8.根據權利要求7所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：使用磁控濺射法沉積背電極層；使用磁控濺射法或真空蒸鍍法沉積合金膜層；使用磁控濺射后硒化工藝、共蒸發工藝、反應濺射沉積工藝或直接濺射沉積工藝制備p型光吸收層；使用化學水浴法、濺射法或者MOCVD法沉積緩沖層；使用磁控濺射法或者真空蒸鍍法沉積透明導電窗口層。

9.根據權利要求7所述的一種CIGS基薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述p型光吸收層為p型銅銦鎵硒、p型銅銦鎵硫、p型銅銦鎵硒硫、p型銅銦鎵鋁硒、p型銅銦鎵鋁硫、p型銅銦鎵鋁硒硫、p型銅銦鋁硒硫、p型銅銦鋁硒、p型銅銦鋁硫、p型銅銦硒硫、p型銅銦硫或p型銅銦硒中的一種，所述p型光吸收層中含有堿元素。