[發明專利]薄膜太陽能電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201610810604.1
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN106129188B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 宮奎;李賀飛;王鋮鋮;李紀龍;董必良
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥京東方光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0445;H01L31/0749
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 姜春咸,陳源

技術領域

本發明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種薄膜太陽能電池及其制作方法。

背景技術

薄膜太陽能電池由于其不受資源環境限制、透光性強、發電時間長、產業鏈短、成本低、回收期短、受溫度變化影響小、應用領域廣等優點，已成為太陽能電池發展的主流。薄膜太陽能電池包括背電極層、吸收層、緩沖層、窗口層等膜層。目前薄膜太陽能電池的制作工藝通常采用干濕法混合的工藝，緩沖層采用濕法成膜(如，化學水浴沉積)法形成，其他膜層一般采用干法成膜工藝形成。但是，由于濕法成膜時需要進行復雜的溶液制備，因而導致工藝繁復，生產效率較低；且制備完成后，剩余的廢液容易造成污染。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種薄膜太陽能電池及其制作方法，以提高生產效率，減少污染。

為了解決上述技術問題之一，本發明提供一種薄膜太陽能電池的制作方法，包括利用干法成膜工藝進行的以下步驟：

在基底上形成背電極層；

在所述背電極層上形成吸收層；

在所述吸收層上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成窗口層。

優選地，所述干法成膜工藝為磁控濺射工藝。

優選地，在形成所述背電極層的步驟中：磁控濺射電源為直流電源，濺射靶的材料包括鉬，濺射氣體包括氬氣，濺射功率在150W～250W之間，濺射氣壓在0.2Pa～0.6Pa之間。

優選地，在形成所述吸收層的步驟中：磁控濺射電源為射頻電源，濺射靶的材料包括銅銦鎵硒，濺射氣體包括氬氣，濺射氣壓在0.3Pa～0.8Pa之間，濺射功率在150W～250W之間。

優選地，在形成所述緩沖層的步驟中：磁控濺射電源為射頻電源，濺射靶的材料包括硫化鋅，濺射氣體包括氬氣，濺射氣壓在0.3Pa～0.8Pa之間，濺射功率在150W～250W之間。

優選地，在形成所述窗口層的步驟中：磁控濺射電源為射頻電源，濺射靶的材料包括鋁摻雜的氧化鋅，濺射氣體包括氬氣，濺射氣壓在0.2Pa～0.5Pa之間，濺射功率在200W～270W之間。

優選地，所述濺射靶的材料包括氧化鋅和三氧化二鋁，所述氧化鋅的摩爾百分比在97％～98％之間，所述三氧化二鋁的摩爾百分比在2％～3％之間。

優選地，所述制作方法還包括：對所述窗口層進行退火，退火溫度在300℃～400℃之間。

優選地，在形成吸收層、緩沖層和窗口層的步驟中，均利用掩膜板在所述背電極層的預定區域進行遮擋，以使所述吸收層、緩沖層和窗口層形成后，所述預定區域被裸露出來；

所述制作方法還包括：

在所述背電極層的所述預定區域上形成第一輸出電極；

在所述窗口層上形成第二輸出電極。

優選地，在所述背電極層的預定區域上形成第一輸出電極的步驟包括：

利用噴墨打印的方法在所述預定區域打印混合有金屬顆粒的第一溶液，所述金屬顆粒的粒徑為納米級；

對所述第一溶液進行固化，以形成金屬材料的第一輸出電極。

優選地，在所述窗口層上形成第二輸出電極的步驟包括：

利用噴墨打印的方法在所述窗口層上打印混合有金屬顆粒的第二溶液，所述金屬顆粒的粒徑為納米級；

對所述第二溶液進行固化，以形成金屬材料的第二輸出電極。

相應地，本發明還提供一種薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池利用本發明提供的上述制作方法制得。

本發明在制作薄膜太陽能電池時，利用干法成膜工藝形成薄膜太陽能電池的背電極層、吸收層、緩沖層和窗口層，和現有技術干濕法工藝混合的方法相比，干法成膜的工藝較簡單，生產效率較高，適用于大規模生產；也不會產生廢液污染；并且，形成的膜層的界面缺陷較少、質量較高。其中，當干法成膜工藝具體采用磁控濺射工藝時，直接對濺射靶進行濺射即可，可控性更好。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明的實施例中提供的薄膜太陽能電池的制作方法流程圖；

圖2至圖6是在制作薄膜太陽能電池時形成的結構變化示意圖。

其中，附圖標記為：

1、基底；2、背電極層；3、吸收層；4、緩沖層；5、窗口層；6、第一輸出電極；7、第二輸出電極。

具體實施方式