[發明專利]薄膜太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202110239448.9
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113130679A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王志永;趙劍;吳華;張傳升;郭凱
• 申請（專利權）人: 重慶神華薄膜太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/0749;H01L31/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

本公開提供一種薄膜太陽能電池及其制備方法，該薄膜太陽能電池包括依次疊層設置的襯底、背接觸層、P型二硒化鉬膜層、P型吸收層、N型緩沖層和窗口層。通過在背接觸層與P型吸收層之間形成P型二硒化鉬膜層，使得P型吸收層與P型二硒化鉬膜層形成高低異質結，通過背場作用減少背電極處的載流子復合作用，提高電池轉化效率。

技術領域

本公開涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種薄膜太陽能電池及其制備方法。

背景技術

銅銦硒基薄膜太陽電池是指以銅銦硒CuInSe₂薄膜、銅銦鎵硒Cu(In,Ga)Se₂薄膜、銅銦鎵硒硫Cu(In,Ga)(Se,S)₂薄膜中的一種或二種薄膜疊加為光學吸收層的太陽電池。該類太陽電池是公認的最具有發展和市場潛力的薄膜光伏技術，目前實驗室最高光電轉換效率已達到23.35％。

銅銦硒基薄膜太陽電池主要制造流程是在鍍鉬襯底上通過共蒸發法或其它方法制備銅銦硒基光學吸收層，然后再在吸收層上方制備緩沖層和窗口層。其中，背接觸層和窗口層分別是太陽電池的背電極和前電極。吸收層通過吸收太陽光產生電子空穴對，空穴和電子分別漂移到太陽電池的背、前電極。但是在該太陽電池結構中，發生在電池背電極處的載流子復合作用將影響電池性能，降低電池轉換效率。

發明內容

針對上述問題，本公開提供了一種薄膜太陽能電池及其制備方法，解決了現有技術中背電極處的載流子復合作用影響電池性能的技術問題。

第一方面，本公開提供一種薄膜太陽能電池，包括依次疊層設置的襯底、背接觸層、P型二硒化鉬膜層、P型吸收層、N型緩沖層和窗口層。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池中，所述P型二硒化鉬膜層的空穴濃度大于所述P型吸收層的空穴濃度。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池中，所述P型二硒化鉬膜層的空穴濃度比所述P型吸收層的空穴濃度大1至5個數量級。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池中，所述P型二硒化鉬膜層的厚度小于所述P型吸收層的厚度。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池中，所述P型吸收層包括銅銦硒膜層、銅銦鎵硒膜層和銅銦鎵硒硫膜層中的至少一種。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池中，所述襯底為剛性襯底或柔性襯底。

第二方面，本公開提供一種薄膜太陽能電池的制備方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底上方形成背接觸層；

在所述背接觸層上方形成P型二硒化鉬膜層；

在所述P型二硒化鉬膜層上方形成P型吸收層；

在所述P型吸收層上方形成N型緩沖層；

在所述N型緩沖層上方形成窗口層。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池的制備方法中，所述P型二硒化鉬膜層的空穴濃度大于所述P型吸收層的空穴濃度。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池的制備方法中，所述P型二硒化鉬膜層的空穴濃度比所述P型吸收層的空穴濃度大1至5個數量級。

根據本公開的實施例，可選地，上述薄膜太陽能電池的制備方法中，所述P型二硒化鉬膜層的厚度小于所述P型吸收層的厚度。

采用上述技術方案，至少能夠達到如下技術效果：