[發明專利]一種在太陽能電池基底表面制備電極膜層的方法

在審

• 申請號: 202111198189.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113930763A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 肖平;熊繼光;趙志國;劉家梁;李夢潔;趙東明;秦校軍;張赟;董超;王雪玲;許世森;劉入維;梁思
• 申請（專利權）人: 華能新能源股份有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C23C26/02
• 分類號: C23C26/02;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種在太陽能電池基底表面制備電極膜層的方法。該方法包括以下步驟：a)在真空條件下將金屬電極材料加熱熔融，得到金屬電極材料熔體；b)用離子源低能轟擊所述金屬電極材料熔體，使其濺射沉積在太陽能電池基底表面，形成電極膜層；所述低能轟擊的能量為30～80eV。本發明提供的方法不需要將電極材料加熱至蒸發態，可以顯著減少電極材料沉積過程中的熱輻射，降低基底的熱輻射損傷；同時，由于該方法采用的是低能粒子轟擊，因此還可以有效避免高能粒子轟擊對基底造成的沖擊損傷。本發明提供的方法可以有效減少電極膜層制備過程中對太陽能電池基底的損傷，且能耗較低，具有良好的市場前景。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種在太陽能電池基底表面制備電極膜層的方法。

背景技術

隨著人們意識到石化能源是不可再生的、有限的，并且伴隨著全球性環境污染與生態破環，世界各國開始加強清潔能源的開發，從而推動了太陽能電池的發展，效率不斷提高，單晶體硅電池的效率已經從20世紀50年代的6％提高到目前的24.7％，多晶體硅電池的效率達到了20.3％，在薄膜電池的研究工作中，非晶硅薄膜電池效率達到了13％，碲化鎘(CdTe)效率達到了16.4％，銅銦硒(CIS)的效率達到19.5％。而多結疊層光電池的研究更是取得了長足的進步，聚光條件下GaInP/Ga(In)As/Ge多結光電池的轉化效率已經突破了40％。

在太陽能電池的制備過程中，涉及在基底表面沉積電極材料的環節，目前最為常見的電極材料沉積方法為熱蒸發，但該方法對溫度要求更高，會產生較大的熱輻射，從而對基底材料(如鈣鈦礦材料層)造成損傷。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種在太陽能電池基底表面制備電極膜層的方法，該方法能有效減少電極膜層制備過程中對太陽能電池基底的損傷。

本發明提供了一種在太陽能電池基底表面制備電極膜層的方法，包括以下步驟：

a)在真空條件下將金屬電極材料加熱熔融，得到金屬電極材料熔體；

b)用離子源低能轟擊所述金屬電極材料熔體，使其濺射沉積在太陽能電池基底表面，形成電極膜層；

所述低能轟擊的能量為30～80eV。

優選的，步驟a)中，所述真空條件為5×10^-5～5×10^-3Pa。

更優選的，步驟a)中，所述真空條件為1×10^-4～1×10^-3Pa。

優選的，步驟a)中，所述金屬電極材料為金、銀、銅、鐵、鋁、鎘、鉬、鈦、錫、鎢、鋅、鎵、鍺、砷、硒、銠、鈀、銦、銻、鋨、銥、鉑、鉈、鉍和釙中的一種或多種。

更優選的，步驟a)中，所述金屬電極材料為金、銀和銅中的一種或多種。

優選的，步驟b)中，所述離子源為氬氣等離子體源、霍爾離子源或考夫曼離子源。

優選的，步驟b)中，所述太陽能電池基底為設置有鈣鈦礦材料層的基底。

更優選的，步驟b)中，所述太陽能電池基底包括相接觸的空穴傳輸層、鈣鈦礦材料層和電子傳輸層。

優選的，步驟b)中，所述沉積的厚度為50～300nm。

更優選的，步驟b)中，所述沉積的厚度為100～200nm。