[發(fā)明專利]薄膜太陽能電池吸收層的制備方法及鍍膜設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910048441.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN111455320A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛科;楊立紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: C23C14/22
• 分類號: C23C14/22;C23C14/06;H01L31/032;H01L31/18
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 劉昕;南霆

本發(fā)明提供了薄膜太陽能電池吸收層的制備方法及鍍膜設(shè)備，該方法包括：調(diào)節(jié)沉積吸收層的沉積腔室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力閾值；對已形成有背電極層的襯底進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)襯底的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)沉積溫度閾值；調(diào)節(jié)金屬源的加熱功率達(dá)到第一預(yù)設(shè)功率閾值，或沉積速率達(dá)到第一預(yù)設(shè)沉積速率閾值；調(diào)節(jié)非金屬源的加熱功率達(dá)到第二預(yù)設(shè)功率閾值或沉積速率達(dá)到第二預(yù)設(shè)沉積速率閾值；根據(jù)沉積腔室的壓力、襯底的溫度、金屬源以及非金屬源的加熱功率或沉積速率，在背電極層表面沉積預(yù)設(shè)厚度的吸收層。本申請通過控制金屬和非金屬在襯底上沉積的量，提高薄膜太陽能電池吸收層薄膜的均勻性，提高結(jié)晶性能和導(dǎo)電性能，從而提高薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池襯底鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜太陽能電池吸收層的制備方法及鍍膜設(shè)備。

背景技術(shù)

薄膜太陽能電池的研究近年來發(fā)展迅速，已成為太陽能電池領(lǐng)域中最活躍的方向，而其中銅銦鎵硒尤為引人注目，是太陽能電池材料體系中能夠同時兼顧高效率和低成本的、最好的和最現(xiàn)實的體系。

目前大部分的銅銦鎵硒電池都是利用真空蒸鍍的方式生產(chǎn)的，一般稱為共蒸鍍。共蒸鍍鍍膜是指在真空條件下，采用一定的加熱蒸發(fā)方式蒸發(fā)鍍膜材料(或稱膜料)并使之氣化成粒子，粒子飛至基片表面凝聚成膜的工藝方法。現(xiàn)有通過共蒸鍍沉積的光吸收層薄膜均勻性差，結(jié)晶性能和導(dǎo)電性能差，導(dǎo)致薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和功率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種薄膜太陽能電池吸收層的制備方法及鍍膜設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中共蒸鍍膜沉積的光吸收層薄膜均勻性差，結(jié)晶性能和導(dǎo)電性能差，導(dǎo)致薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和功率偏低的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述薄膜太陽能電池包括依次層疊設(shè)置的襯底、背電極層和吸收層，所述吸收層包括金屬元素和非金屬元素，所述吸收層的制備方法包括：

調(diào)節(jié)沉積所述吸收層的沉積腔室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力閾值；

對已形成有所述背電極層的襯底進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)所述襯底的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)沉積溫度閾值；以及

對金屬源進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)所述金屬源的加熱功率達(dá)到第一預(yù)設(shè)功率閾值，或調(diào)節(jié)所述金屬源的沉積速率達(dá)到第一預(yù)設(shè)沉積速率閾值；以及

對非金屬源加熱，調(diào)節(jié)所述非金屬源的加熱功率達(dá)到第二預(yù)設(shè)功率閾值或調(diào)節(jié)所述非金屬源的沉積速率達(dá)到第二預(yù)設(shè)沉積速率閾值；

根據(jù)所述沉積腔室的壓力、襯底的溫度、所述金屬源的加熱功率或沉積速率，以及所述非金屬源的加熱功率或沉積速率，在所述背電極層遠(yuǎn)離所述襯底的表面沉積具有預(yù)設(shè)含量的金屬元素且膜層達(dá)到預(yù)設(shè)厚度的吸收層。

可選地，上述的薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述吸收層包括銅銦鎵硒膜層，所述銅銦鎵硒膜層中銅Cu的預(yù)設(shè)含量為0.52≤Cu/(In+Ga)≤0.98，和/或

所述銅銦鎵硒膜層中鎵Ga的預(yù)設(shè)含量為0.1≤Ga/(In+Ga)≤0.7。

可選地，上述的薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述吸收層包括銅銦鎵硒膜層，所述銅銦鎵硒膜層中銅Cu的預(yù)設(shè)含量為0.6≤Cu/(In+Ga)≤0.96，和/或所述銅銦鎵硒膜層中鎵Ga的預(yù)設(shè)含量為0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.62。

可選地，上述的薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述第一預(yù)設(shè)沉積速率閾值為5～100mg/s，和/或所述第二預(yù)設(shè)沉積速率閾值為5～100mg/s。

可選地，上述的薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述第一預(yù)設(shè)沉積速率閾值為10～50mg/s，和/或所述第二預(yù)設(shè)沉積速率閾值為10～50mg/s。

可選地，上述的薄膜太陽能電池吸收層的制備方法，所述第一預(yù)設(shè)功率閾值為100～3000W，和/或所述第二預(yù)設(shè)功率閾值為200～2000W。