[發明專利]一種復合窗口層的碲化鎘薄膜太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201710773093.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107742652A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 彭壽;馬立云;潘錦功;殷新建;文秋香
• 申請（專利權）人: 成都中建材光電材料有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

1.一種復合窗口層的碲化鎘薄膜太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池依次設置有襯底層、復合窗口層、光吸收層、背接觸層、背電極層，所述復合窗口層包括摻銦氧化鋅窗口過渡層和硫化鎘窗口層。

2.根據權利要求1所述的復合窗口層的碲化鎘薄膜太陽能電池，其特征在于，所述襯底層為摻鋁氧化鋅的AZO玻璃，所述光吸收層為碲化鎘薄膜層，所述背接觸層為碲化鋅與摻銅碲化鋅復合薄膜層，所述背電極層為鎳鉬薄膜層。

3.根據權利要求1所述的復合窗口層的碲化鎘薄膜太陽能電池，其特征在于，所述襯底層的厚度為50～300nm，所述摻銦氧化鋅過渡層的厚度為50～200nm，所述硫化鎘層的厚度為100～300nm，所述碲化鎘薄膜層的厚度為2～5μm，所述背接觸層的厚度為20～100nm，所述背電極層的厚度為100～400nm。

4.一種復合窗口層的碲化鎘薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括依次設置的以下步驟：(1)以摻鋁氧化鋅的AZO玻璃為襯底層，在所述襯底層上沉積一層摻銦氧化鋅作為窗口過渡層，然后進行退火處理；(2)在所述窗口過渡層上沉積硫化鎘窗口層；(3)在所述硫化鎘窗口層上沉積碲化鎘光吸收層，進行活化處理，然后退火處理；(4)在所述碲化鎘光吸收層上沉積背接觸層；(5)在所述背接觸層上沉積背電極層。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述窗口過渡層的沉積方法選自磁控濺射法或溶膠-凝膠法中的任意一種。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述磁控濺射法具體為以氧化鋅和氧化銦為蒸發源，充分研磨混合后作為蒸發源在襯底層上進行鍍膜，鍍膜時襯底層溫度為100～300℃，濺射壓強為0.5～3.5Pa。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述溶膠-凝膠法具體為以醋酸鋅、氯化銦、乙二醇甲醚、二乙醇胺及甲酰胺為原料，按一定比例配置成溶膠靜置后，采用旋涂法制備薄膜，通過調節旋涂次數控制薄膜厚度。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中退火處理的溫度為350～700℃。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述硫化鎘窗口層和所述碲化鎘光吸收層的沉積方法為空間升華法，所述背接觸層與所述背電極層的沉積方法為磁控濺射法。

10.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中活化處理具體為采用濃度為0.1-0.3mol/L的CdCl₂甲醇溶液對硫化鎘窗口層和碲化鎘光吸收層進行活化處理，采用滾軸涂覆法，確保薄膜表面均負載CdCl₂，所述退火溫度為300～500℃。