[實(shí)用新型]高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920182258.6
• 申請(qǐng)日: 2019-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN209880628U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧中強(qiáng);聞建華;熊福民;蔡曉晨;龔立光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰州錦能新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0392
• 分類號(hào): H01L31/0392;H01L31/032;H01L31/068
• 代理公司: 32108 泰州地益專利事務(wù)所
• 代理人: 王楚云

本實(shí)用新型公開了一種高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)，包含一襯底玻璃，襯底玻璃的下方設(shè)有一SiOx阻擋層，襯底玻璃的上方自下而上依次設(shè)有一SiOx阻擋層、一MoOx過渡層、一Mo背電極層、一摻雜Na光吸收層、一第一緩沖層、一第二緩沖層和一透明導(dǎo)電層。作為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，第一緩沖層為Zo(O,S,OH)，第二緩沖層為(Zn,Mg)O。本實(shí)用新型的襯底玻璃采用雙面阻擋層，避免玻璃中的Na離子進(jìn)入銅銦鎵硒層造成電池效率不可控。MoOx過渡層則增強(qiáng)了阻擋層和Mo電極結(jié)合力，有利于提高產(chǎn)品良率。通過精確控制CIGS膜中Na含量，制備穩(wěn)定均一的CIGS薄膜，從而得到高質(zhì)量穩(wěn)定的吸收層。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能電池，更確切地說，是一種高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

銅銦鎵硒(簡稱CIGS)太陽能電池作為第三代太陽能電池的代表，具有光電轉(zhuǎn)換效率高、衰減小、弱光性能好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)越來越引起研究和制造領(lǐng)域的關(guān)注。通過調(diào)節(jié)銅銦鎵硒薄膜中In、Ga的比例，使其禁帶寬度在1.04ev 到1.68ev之間變動(dòng)，從而制得高效率的CIGS太陽電池。

現(xiàn)有的CIGS太陽電池一般由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成(由下而上)：襯底/背電極/光吸收層/緩沖層/透明導(dǎo)電層/金屬電極層。其中背電極由單層Mo構(gòu)成，雖然此結(jié)構(gòu)簡單，但由于Mo層較為松散，一方面容易讓襯底中的雜質(zhì)進(jìn)入電池吸收層，導(dǎo)致電池效率下降；另一方面針對(duì)普通玻璃基底CIGS太陽電池雖然玻璃中的Na 離子擴(kuò)散到吸收層有益于提高電池效率，但由于摻雜量不可控，使得電池效率波動(dòng)較大不利于量產(chǎn)。緩沖層一般由和CIGS晶格匹配良好的CdS構(gòu)成，但CdS 中因?yàn)橹亟饘貱d的存在而會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利的影響，近年來無Cd緩沖層的研究越來越得到重視，中國專利CN103972329B中公布用ZnS替代CdS，此方案雖然解決了Cd的污染問題，但電池效率會(huì)有較大下降且工藝較為復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)包含一襯底玻璃，所述的襯底玻璃的下方設(shè)有一第一SiOx阻擋層，所述的襯底玻璃的上方自下而上依次設(shè)有一第二SiOx阻擋層、一 MoOx過渡層、一Mo背電極層、一摻雜Na光吸收層、一第一緩沖層、一第二緩沖層和一透明導(dǎo)電層。

作為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，所述的第一緩沖層為Zo(O,S,OH)，所述的第二緩沖層為(Zn,Mg)O。

作為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，所述的透明導(dǎo)電層為ZnO:B或ZnO:Al。

作為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，所述的第一SiOx阻擋層的厚度為60～80nm，所述的襯底玻璃的厚度為1.8～2.1mm，所述的第二SiOx阻擋層的厚度為 80～100nm，所述的MoOx過渡層的厚度為100～125nm，所述的Mo背電極層的厚度為300～400nm，所述的摻雜Na光吸收層的厚度為1000～1200nm，所述的第一緩沖層的厚度為15～20nm，所述的第二緩沖層的厚度為20～25nm，所述的透明導(dǎo)電層的厚度為1700～1800nm。

本實(shí)用新型的高效率玻璃基銅銦鎵硒太陽電池結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型的襯底玻璃采用雙面阻擋層，避免玻璃中的Na離子進(jìn)入銅銦鎵硒層造成電池效率不可控。MoOx過渡層則增強(qiáng)了阻擋層和Mo電極結(jié)合力，有利于提高產(chǎn)品良率。通過精確控制CIGS膜中Na含量，制備穩(wěn)定均一的CIGS薄膜，從而得到高質(zhì)量穩(wěn)定的吸收層。另外，緩沖層采用Zn(O,S,OH)、(Zn,Mg)O雙層結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的CdS過渡層，在實(shí)現(xiàn)環(huán)保的同時(shí)又保證了電池的效率。

附圖說明