[發明專利]薄膜、太陽能電池及其制備方法和裝置

有效

• 申請號: 202010328867.5
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111430474B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 李宗雨;丘立安
• 申請（專利權）人: 成都先鋒材料有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

1.一種薄膜，其特征在于，具有至少一個疊層單元，每個所述疊層單元具有超晶格結構且包括疊置的下述層：

P型半導體層，所述P型半導體層為銅銦鎵硒層；

N型半導體層，所述N型半導體層的材質包括硫化鎘、硒化銦或硫化銦；

透明導電氧化物層；

當薄膜具有兩個以上的疊層單元時，相鄰兩個疊層單元之間以P型半導體層與透明導電氧化物層相對貼合的歐姆接觸的方式疊置；

所述超晶格結構是雙層的，并且由疊置的所述P型半導體層和所述N型半導體層構成。

2.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述透明導電氧化物層對可見光和近紅外光是透明的。

3.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，透明導電氧化物層是摻雜鋁的氧化鋅層。

4.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述疊層單元包括下述任意一項或多項的厚度特性：

所述銅銦鎵硒層的厚度為50納米至100納米；

所述N型半導體層的厚度為30納米至50納米；

所述透明導電氧化物層的厚度為40納米至80納米。

5.根據權利要求1或4所述的薄膜，其特征在于，銅銦鎵硒層具有下述原子比例特性：CuIn_1-xGa_xSe₂，其中x＝0.75～0.7。

6.根據權利要求1或4所述的薄膜，其特征在于，銅銦鎵硒層中，銅原子、銦原子、鎵原子以及硒原子均勻分布，且滿足正態分布的3σ值小于5％。

7.一種太陽能電池，其特征在于，包括：

襯底；

形成于襯底之上的電極層；

如權利要求1至6中任意一項所述的薄膜，且薄膜的銅銦鎵硒層與電極層以層疊接觸的方式疊置。

8.根據權利要求7所述的太陽能電池，其特征在于，所述電極層為金屬層；

和/或，襯底包括塑料、玻璃或不銹鋼。

9.根據權利要求8所述的太陽能電池，其特征在于，金屬層包括鉬層。

10.根據權利要求8所述的太陽能電池，其特征在于，襯底包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。

11.一種制作如權利要求7或8或9或10所述的太陽能電池的方法，其特征在于，通過連續多腔體濺射在襯底上制作電極層和如權利要求1至6中任意一項所述的薄膜。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述連續多腔體濺射包括卷對卷多腔體濺射。

13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

使被加熱的襯底依次通過電極靶材濺射區、一個超晶格多層薄膜濺射區、抗反射靶材濺射區，以分別對應地在襯底上逐層濺射電極層、多層超晶格薄膜、抗反射層，其中，所述多層超晶格薄膜為所述薄膜。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，襯底的溫度低于340攝氏度。

15.一種制作如權利要求7或8或9或10所述的太陽能電池的裝置，其特征在于，包括：

對輥，具有間隔對置的第一輥和第二輥，用以在第一輥和第二輥的同步轉動下將卷繞在第一輥的襯底轉移至第二輥；

濺射室，設置于所述第一輥和第二輥之間；

所述濺射室具有沿第一輥至第二輥的方向設置的第一腔體、第二腔體、第三腔體，其中，第一腔體用以濺射電極層，第二腔體用以濺射多層超晶格薄膜，第三腔體用以濺射抗反射層；

其中，所述多層超晶格薄膜為如權利要求1至6中任意一項所述的薄膜。