[發明專利]一種CdTe薄膜太陽能電池組件及其制備方法

在審

• 申請號: 201910023625.2
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109801987A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 彭壽;馬立云;潘錦功;傅干華;趙雷
• 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;H01L31/18
• 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

本發明公開一種CdTe薄膜太陽能電池組件及其制備方法，由下往上依次包括：襯底、窗口層、光吸收層、背接觸層和背電極層；所述光吸收層為CdTe層；所述背接觸層包括：Cu₂Te層和摻銅的導電碳漿層，所述摻銅的導電碳漿層材料為Cu NPs：CNTs；所述組件采用的背接觸結構能降低與CdTe的接觸勢壘，形成歐姆接觸，從而提高碲化鎘薄膜太陽電池的性能，使CdTe薄膜太陽能電池組件的開路電壓和填充因子高，提高電池的性能，轉換效率高，長期穩定性佳，同時，其制備方法操作簡單，工藝簡單，容易控制。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，具體涉及一種CdTe薄膜太陽能電池組件及其制備方法。

背景技術

隨著新能源的發展，目前全球光伏新能源發展迅猛，總的裝機容量已經突破了百吉瓦級別，而在全球光伏的新能源中，晶硅材料發展更為成熟，占據著97％的光伏市場，而剩下的3％為薄膜光伏太陽能，而在薄膜的光伏中98％的系統來源于CdTe薄膜太陽能，其他的薄膜材料占比很小。CdTe薄膜太陽電池因其轉化效率高、成本低廉，可大規模工業化生產的特點，被譽為最有前途的太陽電池之一。

CdTe薄膜電池主要由襯底、窗口層、CdTe吸收層以及金屬背電極層四部分組成。P型CdTe層功函數為5.7eV，高于大多數金屬材料的功函數要高，將金屬材料直接制備在CdTe層表面作為背電極，則CdTe與金屬的界面會形成肖特基勢壘，阻礙光生載流子的傳輸，降低電池性能。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種CdTe薄膜太陽能電池組件及其制備方法，所述組件采用的背接觸結構能降低與CdTe的接觸勢壘，形成歐姆接觸，從而提高碲化鎘薄膜太陽電池的性能，使CdTe薄膜太陽能電池組件的開路電壓和填充因子高，提高電池的性能，轉換效率高，長期穩定性佳，同時，其制備方法操作簡單，工藝簡單，容易控制。

為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是一種CdTe薄膜太陽能電池組件，由下往上依次包括：襯底、窗口層、光吸收層、背接觸層和背電極層；所述光吸收層為CdTe層；所述背接觸層包括：Cu₂Te層和摻銅的導電碳漿層，所述摻銅的導電碳漿層材料為CuNPs：CNTs。

優選的，所述背接觸層由下往上依次包括：Cu2Te層和摻銅的導電碳漿層。

優選的，所述摻銅的導電碳漿層中銅占比為2wt％～50wt％。

優選的，所述背接觸層的厚度為5～70nm。

優選的，所述背接觸層的厚度為25～45nm，其中，所述Cu₂Te層的厚度為10～20nm，所述摻銅的碳漿層厚度為15～25nm。

優選的，所述襯底層材料為玻璃。

優選的，所述玻璃為FTO。

優選的，所述窗口層為CdS層。

優選的，所述光吸收層的厚度為2.5～3.5μm。

優選的，所述背電極層的厚度為250～300nm。

優選的，所述背電極層材料為純鎳金屬材料或含鎳金屬材料。

本發明還提供了一種CdTe薄膜太陽能電池組件的制備方法，包括：襯底上由下往上依次沉積窗口層、光吸收層、背接觸層和背電極層；所述光吸收層為CdTe層；所述背接觸層包括：Cu₂Te層和摻銅的導電碳漿層，所述摻銅的導電碳漿層材料為CuNPs：CNTs。

優選的，所述制備方法還包括：對所述背接觸層進行退火處理。

優選的，所述退火處理條件為：退火溫度180℃～215℃，退火時間20～70min。