[發明專利]包括CIGS光吸收層的太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201680077575.0
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN108541349B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 張赫奎;石東洙;李奎炫;李浩根
• 申請（專利權）人: 馬卡羅能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0749
• 分類號: H01L31/0749;H01L31/0224;H01L31/0392;H01L31/04;H01L31/18
• 代理公司: 北京鴻德海業知識產權代理有限公司 11412
• 代理人: 袁媛

1.一種太陽能電池的制造方法，其特征在于，包括：

步驟(a)、在基板上形成包括Mo的下電極層；

步驟(b)、在所述下電極層上供給銅前體以通過使用化學氣相沉積法沉積銅薄膜，然后供給鎵前體以通過使用化學氣相沉積法沉積鎵薄膜之后，供給銦前體及第一硒前體以通過使用化學氣相沉積法沉積銦-硒薄膜來形成由銅薄膜、鎵薄膜及銦-硒薄膜層疊的CIGS光吸收層，或者在所述下電極層上供給銅前體以通過使用化學氣相沉積法沉積銅薄膜，然后向鎵前體同時供給第二硒前體以通過使用化學氣相沉積法沉積鎵-硒薄膜之后，供給銦前體及第一硒前體以通過使用化學氣相沉積法沉積銦-硒薄膜來形成由銅薄膜、鎵-硒薄膜及銦-硒薄膜層疊的CIGS光吸收層；以及

步驟(c)、在所述CIGS光吸收層上順次形成緩沖層和前電極層，

其中，在所述步驟(b)中，沉積銦-硒薄膜之后，熱處理在400～600℃的溫度下進行15～45分鐘形成CIGS光吸收層，

所述緩沖層由CdS、InS、ZnS或Zn(O、S)形成。

2.根據權利要求1所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

在所述步驟(b)中，所述鎵前體包括選自由三甲基鎵、三乙基鎵、三異丙基鎵、三丁基鎵、三叔丁基鎵、三甲氧基鎵、三乙氧基鎵、三異丙氧基鎵、二甲基異丙氧基鎵、二乙基異丙氧基鎵、二甲基乙基鎵、二乙基甲基鎵、二甲基異丙基鎵、二乙基異丙基鎵及二甲基叔丁基鎵組成的組中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

在所述步驟(b)中，在將罐溫度保持為-40～100℃且將進料線溫度保持為25～200℃的狀態下供給所述鎵前體。

4.根據權利要求3所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

在所述步驟(b)中，第二硒前體包括選自由二甲基硒化物、二乙基硒化物、二異丙基硒化物、二叔丁基硒化物、二甲基二硒化物、二乙基二硒化物、二異丙基二硒化物、二叔丁基二硒化物、叔丁基異丙基硒化物及叔丁基硒醇組成的組中的至少一種。

5.一種太陽能電池，其特征在于，包括在基板上順次形成的包括Mo的下電極層、CIGS光吸收層、緩沖層及前電極層，

其中，所述CIGS光吸收層在所述下電極層上部層疊有銅薄膜、鎵薄膜及銦-硒薄膜，或者所述CIGS光吸收層在所述下電極層上部層疊有銅薄膜、鎵-硒薄膜及銦-硒薄膜，

所述緩沖層由CdS、InS、ZnS或Zn(O、S)形成，

所述銅薄膜的厚度為50nm～1000nm，所述鎵薄膜或鎵-硒薄膜的厚度為10nm～300nm，所述銦-硒薄膜的厚度為100nm～2000nm，所述CIGS光吸收層的厚度為500nm～3000nm，

所述CIGS光吸收層的孔隙率為0.1％～10％，在與所述下電極層接觸的所述CIGS光吸收層的下表面區域中發生硒缺陷。

6.根據權利要求5所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

在所述下電極層和所述CIGS光吸收層之間形成的MoSe_x層的厚度為10nm或更小。

7.根據權利要求5所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

在與所述緩沖層接觸的所述CIGS光吸收層的上表面區域中發生銅缺陷。

8.根據權利要求5所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，

所述CIGS光吸收層的帶隙能量為1.2～1.8eV。