[發明專利]一種多層背電極及其制備方法和一種太陽能電池

在審

• 申請號: 201811423088.2
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN111223941A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 孫合成;衛成剛;左悅
• 申請（專利權）人: 華夏易能（南京）新能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;張奎燕

本申請公開了一種多層背電極。所述多層背電極包括至少三層Mo膜層，所述至少三層Mo膜層包括：形成在襯底上的第一Mo膜層，所述第一Mo膜層具有張應力結構；位于所述多層背電極的表層的第二Mo膜層，所述第二Mo膜層具有張應力結構；以及形成在所述第一Mo膜層與所述第二Mo膜層之間的第三Mo膜層，所述第三Mo膜層具有壓應力結構。本申請還公開了一種制備多層背電極的方法和一種太陽能電池。本申請的多層背電極能夠控制CIGS系列的吸收層薄膜朝著(220)/(204)結晶取向進行生長，從而提高太陽能電池的光電轉化效率。

技術領域

本申請涉及光伏技術領域，尤其涉及一種多層背電極及其制備方法和一種太陽能電池。

背景技術

銅銦鎵硒(CuIn_xGa_(1-x)Se₂，CIGS)系列的薄膜太陽能電池(包括銅銦鎵硒薄膜太陽能電池、銅銦硒薄膜太陽能電池、銅鎵硒薄膜太陽能電池等)以其光電轉化效率高、材料用量少、重量輕、可柔性化等特點受到廣泛關注，并被認為是很有商業化前景的第二代太陽能電池。

CIGS系列的薄膜太陽能電池通常包括襯底、Mo背電極、CIGS系列的吸收層薄膜、緩沖層和上電極。為了提高整個Mo背電極的附著力和導電特性，目前市場上主流的Mo背電極采用雙層膜設計方案，即如圖1所示，Mo背電極包括沉積在襯底1上的高阻Mo膜層2和低阻Mo膜層3。所述高阻Mo膜層2在高氣壓下沉積，具有張應力結構，用以提高整個Mo背電極在襯底1上的附著力；所述低阻Mo膜層3在低氣壓下沉積，具有壓應力結構，用以降低整個Mo背電極的電阻。

發明內容

本申請提供了一種可控制CIGS系列的吸收層薄膜的結晶取向的多層背電極及其制備方法和包括該背電極的太陽能電池，該多層背電極能夠控制CIGS系列的吸收層薄膜朝著(220)/(204)結晶取向進行生長，從而提高太陽能電池的光電轉化效率。

具體地，本申請提供了一種多層背電極所述多層背電極包括至少三層Mo膜層，所述至少三層Mo膜層包括：

形成在襯底上的第一Mo膜層，所述第一Mo膜層具有張應力結構；

位于所述多層背電極的表層的第二Mo膜層，所述第二Mo膜層具有張應力結構；以及

形成在所述第一Mo膜層與所述第二Mo膜層之間的第三Mo膜層，所述第三Mo膜層具有壓應力結構。

在本申請中，“所述多層背電極的表層”定義為在所述多層背電極的多層Mo膜層中，距離所述襯底最遠的一層Mo膜層所在的位置。

在本申請的實施方式中，所述多層背電極可以包括三層Mo膜層，所述三層Mo膜層包括形成在所述襯底上的所述第一Mo膜層、形成在所述第一Mo膜層上的所述第三Mo膜層以及形成在所述第三Mo膜層上的所述第二Mo膜層。

在本申請的實施方式中，所述第一Mo膜層與所述第三Mo膜層之間可以形成有一層或更多層具有張應力結構的Mo膜層和/或具有壓應力結構的Mo膜層。

在本申請的實施方式中，所述第三Mo膜層與所述第二Mo膜層之間可以形成有一層或更多層具有張應力結構的Mo膜層和/或具有壓應力結構的Mo膜層。

在本申請的實施方式中，所述第二Mo膜層的厚度可以為8nm-20nm。

本申請還提供了一種制備多層背電極的方法，所述方法包括：

在襯底上形成第一Mo膜層，所述第一Mo膜層具有張應力結構；

在所述第一Mo膜層上形成第三Mo膜層，所述第三Mo膜層具有壓應力結構；以及

在所述第三Mo膜層上形成第二Mo膜層，所述第二Mo膜層具有張應力結構。