[發明專利]一種太陽能電池用窗口層的制備方法

在審

• 申請號: 201811628175.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109830565A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 劉紅霞;王雪戈;張志軍
• 申請（專利權）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0445;H01L31/0216
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明涉及太陽能電池制備領域，涉及一種太陽能電池用窗口層的制備方法，包括以下步驟：將鍍有緩沖層的基底浸漬于前驅體溶液中進行水熱反應制得原位生長在緩沖層上的窗口層；所述前驅體溶液為可溶性金屬鹽與堿性物質的混合溶液；所述可溶性金屬鹽與堿性物質的摩爾比為(3：1)～(1：3)。本發明具有對工藝設備的要求更低，且制備工藝簡單、易于實施、有利于降低CIGS薄膜太陽能電池生產成本，同時，還解決了目前存在的窗口層與基底結合力較差的問題。

技術領域

本發明涉及太陽能電池制備領域，具體涉及一種太陽能電池用窗口層的制備方法。

背景技術

太陽能電池是一種通過光電效應或光化學效應直接把光能轉化為電能的裝置，目前太陽能電池主要有晶體硅型和薄膜型兩大類型。銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池即為薄膜型太陽能電池的其中一種。

CIGS薄膜太陽能電池具有生產成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點，光電轉換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近晶體硅太陽電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱為“下一時代非常有前途的新型薄膜太陽能電池”。

CIGS薄膜太陽能電池的基本結構由襯底、背電極層、吸收層、緩沖層、窗口層、減反層、電極層組成，典型的CIGS薄膜太陽能電池的結構為：襯底/Mo/CIGS/CdS/窗口層/AZO/MgF₂(AZO為鋁摻雜的氧化鋅透明導電玻璃)，其中，窗口層作為太陽能電池p-n結中的n型半導體在CIGS薄膜太陽能電池中起重要作用。

傳統的窗口層的制備方法中最成熟、應用最廣泛的是磁控濺射法，而磁控濺射法中由于濺射粒子流能量較高，粒子轟擊襯底或已生長的薄膜表面易造成損傷，并且采用磁控濺射法所需專業設備昂貴，制備工藝繁瑣，不利于CIGS薄膜太陽能電池生產成本的降低，同時生成的窗口層存在與其他膜層結合力較差的缺點。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的采用磁控濺射法制備窗口層所需設備昂貴，制備工藝繁瑣，不利于CIGS薄膜太陽能電池生產成本的降低，且窗口層與其他膜層結合力較差的缺陷，從而提供一種太陽能電池用窗口層的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的方案為：

一種太陽能電池用窗口層的制備方法，包括以下步驟：

將鍍有緩沖層的基底浸漬于前驅體溶液中進行水熱反應制得原位生長在緩沖層上的窗口層；所述前驅體溶液為可溶性金屬鹽與堿性物質的混合溶液；所述可溶性金屬鹽與堿性物質的摩爾比為(3：1)～(1：3)。

進一步的，所述可溶性金屬鹽為可溶性鋅鹽、可溶性銦鹽或可溶性錫鹽中的至少一種。

進一步的，所述可溶性金屬鹽與堿性物質的摩爾比為1：1。

進一步的，所述可溶性金屬鹽的摩爾濃度為0.01～0.1mol/L。

進一步的，所述堿性物質為環六亞甲基四胺和/或氨水。

進一步的，所述水熱反應的溫度為85～100℃，水熱反應的反應時間為1～30h。

進一步的，所述水熱反應的溫度為90℃，所述水熱反應的時間為6h。

進一步的，所述鍍有緩沖層的基底是以相對于水平面傾斜的方式浸漬于前驅體溶液中。

進一步的，還包括對水熱反應后的基底進行后處理，所述后處理為對反應后的基底依次進行清洗和干燥。

進一步的，所述鍍有緩沖層的基底在浸漬于所述前驅體溶液之前，還包括將去離子水噴淋于緩沖層上，再于80-100℃下烘干的步驟。

本發明技術方案，具有如下優點：