CN104377261B - 一种制备CdTe薄膜太阳能电池板方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，CdTe薄膜太阳能电池板包括有玻璃基片，在所述的玻璃基片的复合面上由内到外依次相邻分别制备并复合四个膜层，其中第一膜层即最内层为ZnO层，第二膜层为CdS层，第三膜层为CdTe层，第四膜层为背电极层。本发明目的是克服了现有的太阳能电池板成本高，相对光电转换效率低，为了更有效地提高太阳能电池板的转换效率，对太阳能电池板制备方法作出进一步的改进。
Description
【技术领域】
本发明涉及太阳能电池领域，更具体地说是一种CdTe薄膜太阳能电池板的制备方法。
【背景技术】
现有的太阳能电池板成本高，相对光电转换效率低，为了更有效地提高太阳能电池板的转换效率，需要对太阳能电池板制备方法作出进一步改进。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足，本发明提供一种CdTe薄膜太阳能电池板的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种制备上述的CdTe薄膜太阳能电池板的方法，所述CdTe薄膜太阳能电池板包括有玻璃基片，所述的玻璃基片的复合面上由内到外依次相邻地复合有四个膜层，其中第一膜层即最内层为ZnO层，第二膜层为CdS层，第三膜层为CdTe层，第四膜层为背电极层，其特征在于，制备过程包括如下步骤：
(1)磁控溅射ZnO层，用AZO作为靶材，交流溅射，用氩气作为溅射气体，掺杂少量比例的氧气，氩氧体积比为10:1，采用8个阴极，每个阴极溅射功率40KW，溅射生产速度2m/min；
(2)沉积CdS层，采用化学气相沉积法，采用“离子离子”模型制备；
(3)升华CdTe层，采用近空间升华法制备，将镀有ZnO和CdS的玻璃基片加热到680～700摄氏度，用氩气作为保护气体，利用高纯CdTe作为蒸发源，真空压力3x10-2Pa，在700摄氏度下升华，沉积出CdTe产品薄膜，沉积速率50～160nm/s；
(4)用超声喷雾喷涂CdCl2乙醇溶液，烘干，通入氧气，加热到380～420摄氏度，保持30～60分钟，用去离子水清洗CdTe膜面的CdCl2残留物；
(5)沉积背电极层，用含0.1％溴的乙醇溶液刻蚀CdTe膜面，依次蒸发镀10nmCu和40nmAg，在N2保护下于150度热处理90分钟，在过渡层制备完成后，利用蒸发沉积制备Ag/Cu作为背电极。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述步骤(2)中膜层禁带宽度2.4eV，吸收率104-105cm-1，用来作为n型窗口层掺杂，掺杂浓度1016个/cm3。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述的ZnO层21的厚度为500nm。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述第二膜层为CdS层22的厚度为50～100nm。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述第三膜层为CdTe层23的厚度为50～100nm。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述第四膜层为背电极层24包括铜层241和银层242。
如上所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述铜层241的厚度为10nm，银层242的厚度为40nm。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
本发明通过复合有CdTe膜层，光电转换效率高，太能利用率高可以大批量生产。
【附图说明】
图1是本发明结构示意图。
【具体实施方式】
一种制备上述的CdTe薄膜太阳能电池板的方法，所述CdTe薄膜太阳能电池板包括有玻璃基片1，所述的玻璃基片1的复合面上由内到外依次相邻地复合有四个膜层，其中第一膜层即最内层为ZnO层21，第二膜层为CdS层22，第三膜层为CdTe层23，第四膜层为背电极层24，制备过程包括如下步骤：
(1)磁控溅射ZnO层，用AZO作为靶材，交流溅射，用氩气作为溅射气体，掺杂少量比例的氧气，氩氧体积比为10:1，采用8个阴极，每个阴极溅射功率40KW，溅射生产速度2m/min；面电阻为15欧。
(2)沉积CdS层，采用化学气相沉积法，采用“离子离子”模型制备，膜层禁带宽度2.4eV，吸收率104-105cm-1，用来作为n型窗口层掺杂，掺杂浓度1016个/cm3；
(3)升华CdTe层，采用近空间升华法制备，将镀有ZnO和CdS的玻璃基片加热到700摄氏度，用氩气作为保护气体，利用高纯CdTe作为蒸发源，真空压力3x10-2Pa，在700摄氏度下升华，沉积出CdTe产品薄膜，沉积速率50～160nm/s；
(4)用超声喷雾喷涂CdCl2乙醇溶液，烘干，通入氧气，加热到400摄氏度，保持30～60分钟，用去离子水清洗CdTe膜面的CdCl2残留物；
(5)沉积背电极层，用含0.1％溴的乙醇溶液刻蚀CdTe膜面，依次蒸发镀10nmCu和40nmAg，在N2保护下于150度热处理90分钟，在过渡层制备完成后，利用蒸发沉积制备Ag/Cu作为背电极。
所述的ZnO层21，即氧化锌层，ZnO的厚度为500nm。
所述第二膜层为CdS层22，即硫化镉层，CdS层的厚度为50～100nm。
所述第三膜层为CdTe层23的厚度为50～100nm。
所述第四膜层为背电极层24包括铜层241和银层242。作为导电层。
所述铜层241的厚度为10nm，银层242的厚度为40nm。
CdTe的禁带宽度为1.45Ev，用其作为薄膜太阳能电池的材料生产成本低，相对光电转换效率高，可以大批量生产，是一种具有重要应用前景的薄膜太阳能电池构件。
Claims (7)
1.一种制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，所述CdTe薄膜太阳能电池板包括有玻璃基片(1)，所述的玻璃基片(1)的复合面上由内到外依次相邻地复合有四个膜层，其中第一膜层即最内层为ZnO层(21)，第二膜层为CdS层(22)，第三膜层为CdTe层(23)，第四膜层为背电极层(24)，其特征在于，制备过程包括如下步骤：
(1)磁控溅射ZnO层，用AZO作为靶材，交流溅射，用氩气作为溅射气体，掺杂少量比例的氧气，氩氧体积比为10:1，采用8个阴极，每个阴极溅射功率40KW，溅射生产速度2m/min；
(2)沉积CdS层，采用化学气相沉积法，采用“离子离子”模型制备；
(3)升华CdTe层，采用近空间升华法制备，将镀有ZnO和CdS的玻璃基片加热到680～700摄氏度，用氩气作为保护气体，利用高纯CdTe作为蒸发源，真空压力3x10-2Pa，在700摄氏度下升华，沉积出CdTe产品薄膜，沉积速率50～160nm/s；
(4)用超声喷雾喷涂CdCl2乙醇溶液，烘干，通入氧气，加热到380～420摄氏度，保持30～60分钟，用去离子水清洗CdTe膜面的CdCl2残留物；
(5)沉积背电极层，用含0.1％溴的乙醇溶液刻蚀CdTe膜面，依次蒸发镀10nmCu和40nmAg，在N2保护下于150度热处理90分钟，在过渡层制备完成后，利用蒸发沉积制备Ag/Cu作为背电极。
2.根据权利要求1所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述步骤(2)中膜层禁带宽度2.4eV，吸收率104-105cm-1，用来作为n型窗口层掺杂，掺杂浓度1016个/cm3。
3.根据权利要求1所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述的ZnO层(21)的厚度为500nm。
4.根据权利要求1所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述第二膜层为CdS层(22)的厚度为50～100nm。
5.根据权利要求1所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：第三膜层为CdTe层(23)的厚度为50～100nm。
6.根据权利要求1所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述第四膜层为背电极层(24)包括铜层(241)和银层(242)。
7.根据权利要求6所述的制备CdTe薄膜太阳能电池板的方法，其特征在于：所述铜层(241)的厚度为10nm，所述银层(242)的厚度为40nm。
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Citations (3)
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| CN102130207A (zh) * | 2009-12-15 | 2011-07-20 | 初星太阳能公司 | 碲化镉薄膜光伏装置及其制造方法 |
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