[發(fā)明專利]用于太陽能電池的窗口層、太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811025343.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN109216482B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瑛;周顯華;殷新建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國建材國際工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0296
• 分類號(hào): H01L31/0296;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種用于太陽能電池的窗口層、太陽能電池及其制備方法，如下步驟：1)提供一基底；2)于所述基底的表面形成增透吸收層，所述增透吸收層用于增加太陽能電池對(duì)太陽光的透過率并增加所述太陽能電池對(duì)短波光的吸收；3)于所述增透吸收層遠(yuǎn)離所述基底的表面形成保護(hù)層；4)于所述保護(hù)層遠(yuǎn)離所述增透吸收層的表面形成緩沖層。本發(fā)明制備的窗口層用于太陽能電池時(shí)，可以增加太陽能電池對(duì)太陽光的透過率，提高對(duì)短波光的吸收，從而提高太陽能電池的性能；且本發(fā)明的窗口層的制備方法操作簡單，工藝簡單，容易控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別是涉及一種用于太陽能電池的窗口層、太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

碲化鎘太陽能電池，較單晶硅太陽能電池有制作方便，成本低廉和重量較輕等優(yōu)點(diǎn)。碲化鎘薄膜太陽能電池簡稱CdTe電池，它是一種以p型CdTe和n型CdS的異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)的薄膜太陽能電池。一般標(biāo)準(zhǔn)的碲化鎘薄膜太陽能電池由五層結(jié)構(gòu)組成:背電極、背接觸層、CdTe吸收層、CdTe窗口層、TCO層。碲化鎘薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本大大低于晶體硅和其他材料的太陽能電池技術(shù)，其次它和太陽光譜很一致，可吸收95％以上的陽光。在廣泛深入的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上，國際上許多國家的CdTe電池已由實(shí)驗(yàn)室研究階段開始走向規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的碲化鎘工藝是窗口層采用硫化鎘(CdS)，采用硫化鎘第一會(huì)使短波的吸收降低，從而降低電池的性能，第二采用的硫化鎘是有毒的物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和工作的人員都是不利的，而且傳統(tǒng)的硫化鎘的制備方法大多采用化學(xué)水浴法(CBD)，這種工藝還會(huì)產(chǎn)生很多廢液，工藝控制難，有的工藝直接采用氧化鋅摻氧化鎂(MZO)作為窗口層，這種結(jié)構(gòu)雖然在短波的QE相應(yīng)增加，但是會(huì)引起FF和Voc的降低，主要是因?yàn)镸ZO/CdTe異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)建電場較弱，所以盡管QE相應(yīng)好，但是電池的整體性能仍是下降的。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于太陽能電池的窗口層、太陽能電池及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用硫化鎘作為窗口層存在的使短波光的吸收降低，從而降低電池的性能的問題，硫化鎘是有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和工作人員不利的問題以及硫化鎘的制備工藝存在的會(huì)產(chǎn)生很多廢液，工藝控制難的問題，以及現(xiàn)有技術(shù)中采用氧化鋅摻氧化鎂作為窗口層存在的會(huì)引起FF和Voc的降低，從而使得電池整體性能下降的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于太陽能電池的窗口層的制備方法，所述用于太陽能電池的窗口的制備方法包括如下步驟：

1)提供一基底；

2)于所述基底的表面形成增透吸收層，所述增透吸收層用于增加太陽能電池對(duì)太陽光的透過率并增加所述太陽能電池對(duì)短波光的吸收；

3)于所述增透吸收層遠(yuǎn)離所述基底的表面形成保護(hù)層；

4)于所述保護(hù)層遠(yuǎn)離所述增透吸收層的表面形成緩沖層。

優(yōu)選地，步驟2)中，采用蒸鍍工藝于所述基底的表面形成氧化鎘層作為所述增透吸收層；步驟3)中，采用蒸鍍工藝于所述增透吸收層遠(yuǎn)離所述基底的表面形成硒化鋅層作為所述保護(hù)層；步驟4)中，采用蒸鍍工藝于所述保護(hù)層遠(yuǎn)離所述增透吸收層的表面形成碲鋅鎘層作為所述緩沖層。

優(yōu)選地，步驟4)之后還包括將步驟4)得到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行活化退火處理的步驟。

優(yōu)選地，將步驟4)得到的結(jié)構(gòu)置于濕度介于25％～80％之間的環(huán)境中進(jìn)行活化退火處理。

優(yōu)選地，所述活化退火處理的活化退火溫度介于395℃～400℃之間，所述活化退火處理的活化退火時(shí)間介于30min～40min之間。

優(yōu)選地，步驟4)之后，還包括去除所述基底的步驟。

本發(fā)還明提供一種用于太陽能電池的窗口層，所述窗口層包括：