[發(fā)明專利]一種CdTe薄膜太陽能電池及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711079818.7
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107749432A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭壽;馬立云;潘錦功;殷新建;文秋香
• 申請（專利權(quán)）人: 成都中建材光電材料有限公司
• 主分類號: H01L31/073
• 分類號: H01L31/073;H01L31/18
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

1.一種CdTe薄膜太陽能電池，其結(jié)構(gòu)自下至上依次包括襯底玻璃層、CdS窗口層、CdTe光吸收層、背接觸層和背電極層，其特征在于：所述CdTe光吸收層與背接觸層之間設(shè)置CuI空穴傳輸層；所述襯底玻璃層為FTO導(dǎo)電玻璃襯底，其材料為摻雜F元素的SnO₂；背接觸層的材料為摻雜Cu的ZnTe；背電極層為Cu/Ni復(fù)合背電極層，其材料為Cu和Ni。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CdTe薄膜太陽能電池，其特征在于：所述FTO導(dǎo)電玻璃襯底上玻璃的厚度為2～2.5mm，導(dǎo)電膜的厚度為50～200nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CdTe薄膜太陽能電池，其特征在于：所述CdS窗口層的厚度為80～250nm，CdTe光吸收層的厚度為2.5～5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CdTe薄膜太陽能電池，其特征在于：所述CuI空穴傳輸層的厚度為20～50nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CdTe薄膜太陽能電池，其特征在于：所述背接觸層的厚度為50～150nm，背電極層的厚度為200～400nm。

6.一種CdTe薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)制備FTO導(dǎo)電玻璃：采用磁控濺射法在玻璃上沉積摻雜F的SnO₂，在玻璃表面形成導(dǎo)電膜，玻璃的厚度為2～2.5mm，導(dǎo)電膜的厚度為50～200nm；

(2)在步驟(1)制得的FTO導(dǎo)電玻璃上采用近空間升華法沉積CdS形成CdS窗口層；

(3)在CdS窗口層上采用近空間升華法沉積CdTe形成CdTe光吸收層；

(4)在CdTe光吸收層上涂覆CdCl₂甲醇溶液后進(jìn)行退火處理，退火溫度380～450℃，退火時間15～30min；

(5)在退火后的CdTe光吸收層上涂覆CuI溶液制備CuI空穴傳輸層；

(6)采用磁控濺射法在CuI空穴傳輸層上沉積摻雜Cu的ZnTe形成背接觸層；

(7)采用磁控濺射法在背接觸層上沉積Cu和Ni形成Cu/Ni復(fù)合背電極層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CdTe薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于：所述步驟(2)CdS窗口層的制備采用近空間升華法，蒸發(fā)源與襯底間的距離2-4mm；采用兩段式鍍膜，第一段蒸發(fā)源溫度500-550℃，襯底溫度460-480℃，鍍膜5-10s時間；第二段蒸發(fā)源溫度550-600℃，襯底溫度480-500℃，鍍膜時間5-15s。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CdTe薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于：所述步驟(3)CdTe光吸收層的制備采用近空間升華法，蒸發(fā)源與襯底間的距離2-4mm，采用三段式鍍膜，第一段蒸發(fā)源溫度500-550℃，襯底溫度460-480℃，鍍膜時間1-2min；第二段蒸發(fā)源溫度550-600℃，襯底溫度480-500℃，鍍膜時間1-2min；第三段蒸發(fā)源溫度600-650℃，襯底溫度500-550℃，鍍膜時間1-3min。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CdTe薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于：所述步驟(5)中CuI溶液的濃度為0.05-0.3mol/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CdTe薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于：所述步驟(5)中CuI空穴傳輸層的制備方法采用滾涂法或勻膠法。