CN108010989A - 柔性太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法。一种柔性太阳能电池的制备方法包括如下步骤：在刚性的基板上形成界面层，界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种；在界面层上形成柔性衬底；在柔性衬底上形成背电极；在背电极上形成功能层；在功能层上形成栅电极；将柔性衬底与界面层分离，得到柔性太阳能电池。上述柔性太阳能电池的制备方法能够制备得到比容量较大的柔性太阳能电池。

Description

柔性太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法。
背景技术
目前，铜基薄膜太阳能电池的衬底主要是采用玻璃等刚性衬底，电池的柔韧性较差，但是现在很多领域需要电池具有柔性，像野外探索、太空飞船等对于柔性电池的需求越来越急切，所以现在很多研究者开始研究柔性太阳能电池。目前通常采用聚酰亚胺作为柔性衬底的材料，在柔性衬底上生长电极和功能层，但却使得电池的厚度大大增加，衬底的重量占据了整个电池重量的90％，导致电池的比容量较小，限制了柔性太阳能电池的发展。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够制备得到比容量较大的柔性太阳能电池的方法。
此外，还提供一种柔性太阳能电池。
一种柔性太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
在刚性的基板上形成界面层，所述界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种；
在所述界面层上形成柔性衬底；
在所述柔性衬底上形成背电极；
在所述背电极上形成功能层；
在所述功能层上形成栅电极；及
将所述柔性衬底与所述界面层分离，得到柔性太阳能电池。
为了保证后续背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落、褶皱等现象，通常需要将柔性衬底(例如聚酰亚胺)的厚度设置在25微米左右，以使衬底具有一定的刚性，这使得柔性太阳能电池的厚度和重量大大增加，导致电池的比容量较小，而上述柔性太阳能电池的制备方法在制备过程中，界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极是依次形成在刚性的基板上的，这使得柔性衬底不需要很厚的厚度就能够保证界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落和褶皱的问题，同时由于柔性衬底、背电极、功能层和栅电极形成在材料为硫化钼或硒化钼的界面层上，而硫化钼和硒化钼均为层状结构，具有易剥离性，以实现柔性衬底与基板的分离，从而使柔性太阳能电池能够从刚性的基板上玻璃下来，而使得柔性太阳能电池的柔性衬底具有较小的厚度，降低了柔性太阳能电池的重量，提高电池的比容量。
在其中一个实施例中，所述界面层的材料为硫化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再将形成有所述钼层的基板置于炉体中，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后停止通入所述硫化氢，并进行冷却，形成所述界面层。
在其中一个实施例中，所述界面层的材料为硒化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再在所述钼层上铺设硒后置于炉体中，接着在通入保护性气体和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后，停止通入所述保护性气体，并进行冷却，形成所述界面层。
在其中一个实施例中，所述在基板上形成钼层的方法为直流磁控溅射，及/或，所述钼层的厚度为1000纳米～1300纳米。
在其中一个实施例中，所述柔性衬底的厚度为8微米～12微米。
在其中一个实施例中，所述柔性衬底的材料为聚酰亚胺膜，所述在所述界面层上形成柔性衬底的步骤为：在保护性气体的气氛下，将4,4'-二氨基二苯醚和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐在反应介质中反应，得到聚酰胺酸溶液；将所述聚酰胺酸溶液涂覆在所述界面层上，经加热处理，形成聚酰亚胺膜，得到所述柔性衬底，其中，所述4,4'-二氨基二苯醚和所述3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐的摩尔比为1:0.95～1.1。
在其中一个实施例中，所述在所述背电极上形成功能层的步骤为：在所述背电极上形成吸收层，再在所述吸收层上形成缓冲层，接着在所述缓冲层上依次形成阻挡层和窗口层，得到所述功能层，其中，所述栅电极形成在所述窗口层上。
在其中一个实施例中，所述吸收层的材料为铜锌锡硫薄膜，所述在所述背电极上形成吸收层的步骤为：
在通入保护性气体和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在所述背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，所述硫化锌的溅射功率为72瓦～74瓦，所述铜的溅射功率为60瓦～64瓦，所述二硫化锡的溅射功率为60瓦～62瓦，溅射时间为88分钟～93分钟；在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下，将形成有所述前驱体层、所述柔性衬底和所述界面层的所述基板从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经4分钟～6分钟升温至280℃～290℃，并保温72分钟～77分钟，接着在通入硫化氢和惰性气体的条件下，历经27分钟～33分钟升温至495℃～505℃，并保温10分钟～14分钟，然后停止通入所述硫化氢和所述惰性气体，并进行冷却。
在其中一个实施例中，所述将所述柔性衬底与所述界面层分离的步骤为：将形成有所述柔性衬底、所述界面层、所述背电极、所述功能层和所述栅电极的所述基板在77℃～83℃下加热55分钟～65分钟，然后将所述柔性衬底从所述界面层上剥离下来。
一种上述柔性太阳能电池的制备法方法制备的柔性太阳能电池。
附图说明
图1为一实施方式的柔性太阳能电池的制备方法的流程图；
图2为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S110的界面层为硫化钼的制备步骤的流程图；
图3图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S110的界面层为硒化钼的制备步骤的流程图；
图4为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S110得到的界面层与基板的结构示意图；
图5为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S120的柔性衬底的制备步骤的流程图；
图6为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S120得到的柔性衬底、界面层与基板的结构示意图；
图7为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S130得到的背电极、柔性衬底、界面层与基板的结构示意图；
图8为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S140的功能层的制备步骤的流程图；
图9为图8所示的功能层的制备步骤的步骤S142的吸收层的制备步骤的流程图；
图10为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S140得到的功能层、背电极、柔性衬底、界面层与基板的结构示意图；
图11图1所示的柔性太阳能电池的制备方法的步骤S150得到的栅电极、功能层、背电极、柔性衬底、界面层与基板的结构示意图；
图12为图1所示的柔性太阳能电池的制备方法制备得到的柔性太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的柔性太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S110：在刚性的基板上形成界面层。
其中，界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种。
请一并参阅图2，在其中一个实施例中，界面层的材料为硫化钼，此时，在刚性的基板上形成界面层的步骤为：
步骤S112：在基板上形成钼层。
步骤S112中，在基板上形成钼层的方法为直流磁控溅射。具体地，在基板上形成钼层的工艺参数为：氩气气氛，气压为0.3Pa～0.5Pa，靶材为钼，循环溅射18次～22次。
其中，钼层的厚度为1000纳米～1300纳米。
步骤S114：将形成有钼层的基板置于炉体中，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后，停止通入硫化氢，并进行冷却，得到界面层。
具体地，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃的步骤中，硫化氢的流量为2sccm～2.5sccm。
进一步地，将形成有钼层的基板置于炉体中的步骤之后，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃的步骤之前，还包括对炉体进行抽真空和通入保护性气体以去除炉体中的空气的步骤。其中，保护性气体为氮气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气。具体地，对炉体进行抽真空和通入保护性气体的步骤均为多次，且多次抽真空和多次通入保护性气体交替操作；每次对炉体进行抽真空以使炉体内的压强为10-3Pa。
请一并参阅图3，在另一个实施例中，界面层的材料为硒化钼，此时，在刚性的基板上形成界面层的步骤为：
步骤S115：在基板上形成钼层。
步骤S115中，在基板上形成钼层的方法为直流磁控溅射。具体地，在基板上形成钼层的工艺参数为：氩气气氛，气压为0.3Pa～0.5Pa，靶材为钼，循环溅射18次～22次。
其中，钼层的厚度为1000纳米～1300纳米。
步骤S117：在钼层上铺设硒后置于炉体中，接着在通入保护性气体和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后，停止通入保护性气体，并进行冷却，得到界面层。
其中，步骤S117中，保护性气体为氮气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气。
进一步地，在钼层上铺设硒后置于炉体中的步骤之后，在通入保护性气体和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃的步骤之前，还包括对炉体进行抽真空和通入保护性气体以去除炉体中的空气的步骤。其中，保护性气体为氮气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气。具体地，对炉体进行抽真空和通入保护性气体的步骤均为多次，且多次抽真空和多次通入保护性气体交替操作；每次对炉体进行抽真空以使炉体内的压强为10-3Pa。
具体地，基板为玻璃基板，例如钠钙玻璃。
其中，图4为形成有界面层210的基板220，界面层210层叠在基板220的一个表面上。
步骤S120：在界面层上形成柔性衬底。
请一并参阅图5，具体地，在界面层上形成柔性衬底的步骤为：
步骤S122：在保护性气体的气氛下，将4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)在反应介质中反应，得到聚酰胺酸(PAA)溶液。
其中，4,4'-二氨基二苯醚和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐的摩尔比为1:0.95～1.1。
在其中一个实施例中，柔性衬底的材料为聚酰亚胺膜，由于聚酰亚胺膜具有较好的柔韧性，且重量较轻，能够使电池具有较好的弯曲性能和较轻的质量。
具体地，步骤S122为：在保护性气体的气氛中，在室温和在持续搅拌的条件下，将4,4'-二氨基二苯醚加入到反应介质中，然后加入3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐，搅拌反应5小时～10小时。
更具体地，加入3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐的步骤具体为：将3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4份～5份，每隔3分钟～5分钟加入一份。
步骤S122中，保护性气体为氮气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气。
其中，反应介质为N,N'-二甲基乙酰胺(DMAC)。
步骤S124：将聚酰胺酸溶液涂覆在界面层上，经加热处理，形成聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
其中，步骤S124中，加热处理的步骤为：在340℃～360℃下加热27分钟～33分钟。
其中，柔性衬底的厚度为8微米～12微米。
具体地，在将聚酰胺酸溶液涂覆在界面层上的步骤之后，加热处理的步骤之前，还包括将界面层涂覆有聚酰胺酸溶液的基板水平放置，并在55℃～60℃下干燥110分钟～130分钟的步骤。
其中，图6为形成有柔性衬底230和界面层210的基板220，界面层210和柔性衬底230依次层叠在基板220上。
步骤S130：在柔性衬底上形成背电极。
其中，背电极的材料为钼；背电极的厚度为1000纳米～1100纳米。
具体地，在柔性衬底上形成背电极的方法为直流磁控溅射。
具体地，在柔性衬底上形成背电极的步骤为：在氩气气氛中、气压为0.9Pa～1.0Pa和溅射功率为990瓦～1100瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射11次～12次，在柔性衬底上形成厚度为600纳米～650纳米的第一钼层；再在气压为0.3Pa～0.4Pa、溅射功率为990～1100瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射7次～8次，得到厚度为400纳米～450纳米的第二钼层，得到背电极。通过在不同气压下生长出两层不同致密度的钼层，先生长出的一层疏松的钼，能够增加背电极与柔性衬底的粘附性，第二层钼为致密的钼，增加背电极的导电性。
其中，图7为形成有背电极240、柔性衬底230和界面层210的基板220，界面层210、柔性衬底230和背电极240依次层叠在基板220上。
步骤S140：在背电极上形成功能层。
请一并参阅图8，具体地，在背电极上形成功能层的步骤为：
步骤S142：在背电极上形成吸收层。
其中，吸收层的材料为铜锌锡硫薄膜。
请一并参阅图9，具体地，在背电极上形成吸收层的步骤为：
步骤S1422：在通入保护性气体和硫化氢的条件下，采用硫化锌(ZnS)、铜(Cu)和二硫化锡(SnS2)作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层。
其中，硫化锌的溅射功率为72瓦～74瓦，铜的溅射功率为60瓦～64瓦，二硫化锡的溅射功率为60瓦～62瓦，溅射时间为88分钟～93分钟。
其中，步骤S1422中，保护性气体为氩气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气；通入的保护性气体与通入的氢气的流量比为12sccm～13sccm:0.2sccm～0.3sccm。
步骤S1424：在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经4分钟～6分钟升温至280℃～290℃，并保温72分钟～77分钟，接着在通入硫化氢和惰性气体的条件下历经27分钟～33分钟升温至495℃～505℃，并保温10分钟～14分钟，然后停止通入硫化氢和惰性气体，并进行冷却，得到吸收层。
其中，步骤S1424中，在通入硫化氢和惰性气体的条件下历经27分钟～33分钟升温至495℃～505℃的步骤中，硫化氢和惰性气体的流量比为3.2:53～3.2:55；惰性气体为氮气或氩气，由于氮气价格相对低廉，优选为氮气。
可以理解，吸收层的材料不限于为铜锌锡硫薄膜，例如还还可以为铜铟镓硒薄膜。
其中，吸收层的厚度为1.4微米～1.8微米。
步骤S144：在吸收层上形成缓冲层。
其中，缓冲层的材料为硫化镉。具体地，步骤S144为：在67℃～69℃的条件下，将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，以在吸收层上形成缓冲层。其中，硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，硫脲的浓度为0.108克/毫升～0.112克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00127克/毫升～0.00134克/毫升。
更具体地，硫脲和硫酸镉的混合水溶液的配置方法为：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液；然后将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.108克/毫升～0.112克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00127克/毫升～0.00134克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液。
进一步地，将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中的步骤是在水浴加热的条件下进行的。
其中，缓冲层的厚度为100纳米～110纳米。
步骤S146：在缓冲层上依次形成阻挡层和窗口层，得到功能层。
其中，阻挡层的材料为本征氧化锌。具体地，形成阻挡层的方法为交流磁控溅射。
更具体地，形成阻挡层步骤为：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到阻挡层。
其中，窗口层的材料为铝掺杂氧化锌(AZO)。具体地，形成窗口层的方法为交流磁控溅射。
更具体地，形成窗口层的工艺参数为：压强0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦。
其中，阻挡层的厚度为200纳米～220纳米。窗口层的厚度为300纳米～330纳米。
其中，图10为形成有功能层250、背电极240、柔性衬底230和界面层210的基板220，界面层210、柔性衬底230、背电极240和功能层250依次层叠在基板220上，功能层250包括依次层叠的吸收层252、缓冲层254、阻挡层256和窗口层258，吸收层252层叠在背电极240上。
可以理解，功能层不限于为上述结构，功能层的结构可以根据所需功能需求进行更改。
步骤S150：在功能层上形成栅电极。
具体地，步骤S150为在窗口层上形成栅电极。
其中，栅电极的材料为金属，例如铝、银、铜等，由于铝价格低廉，且具有较好的导电性能，有利于降低电池的制作成本，因此，优选栅电极的材料为铝。
其中，栅电极的厚度为8微米。
具体地，形成栅电极的方法为电子束蒸镀；工艺参数具体为：电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒。
其中，图11为形成有栅电极260、功能层250、背电极240、柔性衬底230和界面层210的基板220，界面层210、柔性衬底230、背电极240、功能层250和栅电极260依次层叠在基板220上，功能层250包括依次层叠的吸收层252、缓冲层254、阻挡层256和窗口层258，吸收层252层叠在背电极240上，栅电极层260叠在窗口层258上。
步骤S160：将柔性衬底与界面层分离，得到柔性太阳能电池。
具体地，将柔性衬底与界面层分离的步骤为：将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板在77℃～83℃下加热55分钟～65分钟，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来。通过将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板在77℃～83℃下加热处理就能够使柔性衬底与界面层自然分离，不仅能够方便柔性衬底与界面层的分离，还能够保证脱离后的柔性衬底不会发生褶皱。
更具体地，将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板在77℃～83℃下加热55分钟～65分钟的步骤是在水浴加热的条件下进行的。
其中，步骤S160之后得到的柔性太阳能电池200的结构如图12所示，包括依次层叠的柔性衬底230、背电极240、功能层250和栅电极260。其中，功能层250包括依次层叠的吸收层252、缓冲层254、阻挡层256和窗口层258，吸收层252层叠在背电极240上，栅电极层260叠在窗口层258上。
为了保证后续背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落、褶皱等现象，通常需要将柔性衬底(例如聚酰亚胺)的厚度设置在25微米左右，以使衬底具有一定的刚性，这使得柔性太阳能电池的厚度和重量大大增加，导致电池的比容量较小，而上述柔性太阳能电池的制备方法在制备过程中，界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极是依次形成在刚性的基板上的，这使得柔性衬底不需要很厚的厚度就能够保证界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落和褶皱的问题，同时由于柔性衬底、背电极、功能层和栅电极形成在材料为硫化钼或硒化钼的界面层上，而硫化钼和硒化钼均为层状结构，具有易剥离性，以实现柔性衬底与基板的分离，从而使柔性太阳能电池能够从刚性的基板上玻璃下来，而使得柔性太阳能电池的柔性衬底具有较小的厚度，降低了柔性太阳能电池的重量，提高电池的比容量。
采用上述柔性太阳能电池的制备方法，柔性衬底的厚度仅需8微米～12微米即可，大大地减小了柔性衬底的厚度，降低了柔性太阳能电池的重量，提高了电池的比容量。
且上述柔性太阳能电池的制备方法制备的柔性太阳能电池采用的衬底为柔性衬底，与刚性衬底的太阳能电池相比，具有较好的柔韧性，且由于柔性衬底的质量比材质为不锈钢、铝的刚性衬底要轻，使得上述柔性太阳能电池还具较轻的重量。
一实施方式的柔性太阳能电池，由上述柔性太阳能电池的制备方法制备得到。该方法柔性太阳能电池的柔性衬底的厚度仅为8微米～12微米，厚度较薄，使得柔性太阳能电池的重量较小，因此，该柔性太阳能电池具有较大的比容量。
以下为实施例部分(以下实施例如无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其他未明确指出的组分；以下实施例采用的基板的面积均为10cm×10cm)：
实施例1
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1100纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.4Pa，靶材为钼，循环溅射20次；将形成有钼层的基板置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入流量为2.3sccm硫化氢以使炉体内的压强为10KPa，将炉体从室温历经15分钟升温至260℃，再历经10分钟升温至450℃，并在450℃下保温30分钟，然后，停止通入硫化氢，自然冷却至室温，得到硫化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氮气的气氛中和室温条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.02mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4份，每隔4分钟加入一份，加完后继续搅拌反应8小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在60℃下干燥2小时，再在350℃下加热30分钟，形成厚度为10微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为0.9Pa和溅射功率为1000瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射12次，在柔性衬底上形成厚度为600纳米的第一钼层；再在气压为0.3Pa、溅射功率为1000瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射7次，得到厚度为400纳米的第二钼层，得到厚度为1000纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为12.5sccm:0.25sccm的氮气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为73W，铜的溅射功率为63W，二硫化锡的溅射功率为61W，溅射时间为90分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为10KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经15分钟升温至260℃，再历经5分钟升温至290℃，并保温75分钟，接着向炉体同时通入流量比为3.2:54的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至500℃，并保温12分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.5微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.110克/毫升，硫酸镉的浓度为0.0013克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至69℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为100纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为210纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为320纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至80℃，并在80℃下保温加热1小时，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
本实施例的柔性太阳能电池的重量测试：先用分析天平测量步骤(9)得到的柔性太阳能够电池的重量，见表1。
本实施例的柔性太阳能电池的比容量测试：采用太能模拟器测试本实施例的柔性太阳能电池的转换效率，其中，测试过程中的照射光的光强为100mW/cm2，得到本实施例的光转换效率见表1；由于基板的面积均为10×10cm，因此，柔性太阳能电池的面积为100cm2，而柔性太阳能电池的输出功率＝100mW/cm2×光转换效率×100cm2，从而计算得到面积为100cm2的本实施例的柔性太阳能电池在照射光的光强为100mW/cm2的输出功率，见表1；那么，本实施例的柔性太阳能电池的比容量＝该输出功率÷柔性太阳能够电池的重量，得到本实施例的柔性太阳能电池的比容量见表1。
脱落和褶皱测试：将本实施例的柔性太阳能电池浸泡在水中，并在功率为200W的条件下进行超声波处理1分钟，观察本实施例的柔性太阳能电池的柔性衬底是否出现脱落和褶皱现象，具体情况见表1。
实施例2
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1000纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.3Pa，靶材为钼，循环溅射18次；将形成有钼层的基板置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入流量为2sccm的硫化氢以使炉体内的压强为9.5KPa，将炉体从室温历经14分钟升温至250℃，再历经9分钟升温至445℃，并在445℃下保温33分钟，然后，停止通入硫化氢，自然冷却至室温，得到硫化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氮气的气氛中和室温条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.019mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成5份，每隔3分钟加入一份，加完后继续搅拌反应5小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在55℃下干燥130分钟，再在340℃下加热33分钟，形成厚度为8微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为1.0Pa和溅射功率为1000瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射11次，在柔性衬底上形成厚度为650纳米的第一钼层；再在气压为0.4Pa、溅射功率为1000瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射8次，得到厚度为450纳米的第二钼层，得到厚度为1100纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为12sccm:0.2sccm的氩气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为72W，铜的溅射功率为60W，二硫化锡的溅射功率为62W，溅射时间为93分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为9.5KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经14分钟升温至250℃，再历经4分钟升温至280℃，并保温77分钟，接着向炉体同时通入流量比为3.2:53的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至495℃，并保温14分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.4微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.108克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00127克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至67℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为110纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为200纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为300纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至78℃，并在78℃下保温加热63分钟，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
采用实施例1相同的测试方法测试得到本实施例的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率、比容量、及脱落和褶皱问题见表1。
实施例3
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1300纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.5Pa，靶材为钼，循环溅射22次；将形成有钼层的基板置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入流量为2.5sccm硫化氢以使炉体内的压强为10.5KPa，将炉体从室温历经16分钟升温至265℃，再历经11分钟升温至455℃，并在455℃下保温27分钟，然后，停止通入硫化氢，自然冷却至室温，得到硫化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氩气的气氛中和室温条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.022mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4份，每隔5分钟加入一份，加完后继续搅拌反应10小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在60℃下干燥110分钟，再在360℃下加热27分钟，形成厚度为12微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为0.9Pa和溅射功率为1000瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射12次，在柔性衬底上形成厚度为620纳米的第一钼层；再在气压为0.4Pa、溅射功率为1000瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射7次，得到厚度为420纳米的第二钼层，得到厚度为1040纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为13sccm:0.3sccm的氩气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为74W，铜的溅射功率为64W，二硫化锡的溅射功率为60W，溅射时间为88分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为10.5KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经16分钟升温至265℃，再历经6分钟升温至285℃，并保温72分钟，接着向炉体同时通入流量比为3.2:55的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至505℃，并保温12分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.8微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.112克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00134克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至68℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为115纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为220纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为330纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至81℃，并在81℃下保温加热1小时，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
采用实施例1相同的测试方法测试得到本实施例的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率、比容量、及脱落和褶皱问题见表1。
实施例4
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1100纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.4Pa，靶材为钼，循环溅射20次；在钼层上铺设0.5克的硒粉，并置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入氮气以使炉体内的压强为10KPa，将炉体从室温历经15分钟升温至260℃，再历经10分钟升温至450℃，并在450℃下保温30分钟，然后，停止通入氮气，自然冷却至室温，得到硒化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氮气的气氛中和室温的条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.02mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4分，每隔4分钟加入1份，加完后继续搅拌反应8小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在60℃下干燥2小时，再在350℃下加热30分钟，形成厚度为10微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为0.9Pa和溅射功率为1000瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射12次，在柔性衬底上形成厚度为600纳米的第一钼层；再在气压为0.3Pa、溅射功率为1000瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射7次，得到厚度为400纳米的第二钼层，得到厚度为1000纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为12sccm:0.3sccm的氩气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为73W，铜的溅射功率为61W，二硫化锡的溅射功率为61W，溅射时间为90分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为10KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经15分钟升温至260℃，再历经5分钟升温至290℃，并保温75分钟，接着向炉体同时通入流量比为50.3.2的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至505℃，并保温12分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.6微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.110克/毫升，硫酸镉的浓度为0.0013克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至69℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为100纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为210纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为320纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至80℃，并在80℃下保温加热1小时，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
采用实施例1相同的测试方法测试得到本实施例的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率、比容量、及脱落和褶皱问题见表1。
实施例5
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1000纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.3Pa，靶材为钼，循环溅射18次；在钼层上铺设0.5克的硒粉，并置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入氮气以使炉体内的压强为9.5KPa，将炉体从室温历经14分钟升温至250℃，再历经9分钟升温至445℃，并在445℃下保温33分钟，然后，停止通入氮气，自然冷却至室温，得到硒化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氮气的气氛中和室温的条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.02mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4份，每隔4分钟加入一份，加完后继续搅拌反应5小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在55℃下干燥2小时，再在340℃下加热30分钟，形成厚度为9微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为1.0Pa和溅射功率为990瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射11次，在柔性衬底上形成厚度为650纳米的第一钼层；再在气压为0.4Pa、溅射功率为990瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射8次，得到厚度为450纳米的第二钼层，得到厚度为1100纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为13sccm:0.2sccm的氩气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为72W，铜的溅射功率为62W，二硫化锡的溅射功率为62W，溅射时间为90分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为10KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经15分钟升温至260℃，再历经5分钟升温至280℃，并保温75分钟，接着向炉体同时通入流量比为50.3.2的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至495℃，并保温12分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.5微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.108克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00127克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至67℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为110纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为200纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为300纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至77℃，并在77℃下保温加热65分钟，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
采用实施例1相同的测试方法测试得到本实施例的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率、比容量、及脱落和褶皱问题见表1。
实施例6
本实施例的柔性太阳能电池的制备过程如下：
(1)在基板上形成界面层：基板为玻璃基板，采用直流磁控溅射在基板上形成厚度为1300纳米的钼层，其中，溅射的气氛为氩气气氛，气压为0.5Pa，靶材为钼，循环溅射22次；在钼层上铺设0.5克的硒粉，并置于炉体中，对炉体交替进行多次抽真空至炉体内的压强为10-3Pa和多次通入氮气的操作，以排除炉体内的空气；然后，向炉体内通入氮气以使炉体内的压强为10.5KPa，将炉体从室温历经16分钟升温至265℃，再历经11分钟升温至455℃，并在455℃下保温27分钟，然后，停止通入氮气，自然冷却至室温，得到硒化钼层，即界面层。
(2)在界面层上形成柔性衬底：在氮气的气氛中和室温的条件下，向清洁干燥的三颈圆底烧瓶中加入100mL的N,N'-二甲基乙酰胺，然后在持续搅拌的条件下加入0.02mol的4,4'-二氨基二苯醚，待完全溶解后，将0.02mol的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐分成4份，每隔4分钟加入一份，加完后继续搅拌反应10小时，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液用涂布机均匀涂覆在界面层上，然后放置在水平台上在60℃下干燥2小时，再在360℃下加热30分钟，形成厚度为11微米的聚酰亚胺膜，得到柔性衬底。
(3)采用直流磁控溅射的方法在柔性衬底上形成背电极：在氩气气氛中、气压为0.9Pa和溅射功率为1100瓦的条件下，使用钼为靶材，循环溅射12次，在柔性衬底上形成厚度为620纳米的第一钼层；再在气压为0.4Pa、溅射功率为1100瓦的条件下，在第一钼层上循环溅射7次，得到厚度为420纳米的第二钼层，得到厚度为1040纳米的背电极。
(4)在背电极上形成吸收层：在通入流量比为12.5sccm:0.25sccm的氩气和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，硫化锌的溅射功率为73W，铜的溅射功率为63W，二硫化锡的溅射功率为61W，溅射时间为90分钟；将前驱体层放入退火炉中，并对退火炉抽真空，向退火炉中通入硫化氢使退火炉的气压为10KPa，将形成有前驱体层、柔性衬底和界面层的基板从室温历经15分钟升温至260℃，再历经5分钟升温至285℃，并保温75分钟，接着向炉体同时通入流量比为50.3.2的硫化氢和氮气，历经33分钟升温至500℃，并保温12分钟，然后停止通入硫化氢和氮气，并进行自然冷却，得到厚度为1.7微米的铜锌锡硫薄膜，即吸收层。
(5)在吸收层上形成缓冲层：在吸收层上形成缓冲层：将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲的水溶液；将硫酸镉溶解在去离子水中，得到硫酸镉的水溶液，将硫脲的水溶液和硫酸镉的水溶液混合，并加入去离子水直至混合液中硫脲的浓度为0.110克/毫升，硫酸镉的浓度为0.00127克/毫升，得到硫脲和硫酸镉的混合水溶液；将吸收层远离背电极的一侧浸渍在硫脲和硫酸镉的混合水溶液中，然后水浴加热至68℃，并保温9.5分钟，并与用氮气吹干，在吸收层上形成厚度为115纳米的硫化镉层，即缓冲层。
(6)采用交流磁控溅射的方法在缓冲层上形成阻挡层：在压强0.09Pa、氩气与氧气的流量比为20:2的条件下，使用ZnO为靶材，先在120瓦下循环溅射4次，然后在220瓦下循环溅射16次，得到厚度为220纳米的本征氧化锌层，即阻挡层。
(7)采用交流磁控溅射的方法在阻挡层上形成窗口层，得到功能层，其中，溅射时压强为0.09Pa，氩气与氢气的流量比为20:2.5，使用Al:ZnO为靶材，基板温度为130℃，功率为750瓦，得到厚度为330纳米的铝掺杂氧化锌层，即窗口层。
(8)在功能层上电子束蒸镀形成栅电极，其中，电子束束流为150A，靶材为铝，沉积速率为2纳米/秒，栅电极的厚度为8微米。
(9)将形成有柔性衬底、界面层、背电极、功能层和栅电极的基板水浴加热至83℃，并在83℃下保温加热55分钟，然后将柔性衬底从界面层上剥离下来，得到柔性太阳能电池。
采用实施例1相同的测试方法测试得到本实施例的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率、比容量、及脱落和褶皱问题见表1。
对比例1
对比例1的柔性太阳能电池的制备过程如下：
步骤(1)：提供厚度为25微米的聚酰亚胺层，即柔性衬底，且柔性衬底的面积为10cm×10cm。
步骤(2)～(7)：与实施例1的步骤(3)～(8)相同。
采用实施例1相同的测试方法测试得到对比例1的柔性太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率和比容量见表1。
对比例2
对比例2的太阳能电池的制备过程如下：
步骤(1)：提供厚度为10微米的材质为铝箔衬底上，且衬底的面积为10cm×10cm。
步骤(2)：与实施例1的步骤(3)大致相同，区别仅在于，对比例2是在不锈钢衬底上形成背电极。
步骤(3)～(7)：与实施例1的步骤(4)～(8)相同。
采用实施例1相同的测试方法测试得到对比例2的太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率和比容量见表1。
表1表示的是实施例1～6和对比例1的柔性太阳能电池、对比例2的太阳能电池的重量、光转换效率、输出功率和比容量，以及实施例1～6的柔性太阳能电池的脱落和褶皱问题。
表1
从表1中可以看出，实施例1～6的柔性太阳能电池的重量最多为0.1997g，比容量至少为3.95W/g，而对比例1的柔性太阳能电池和对比例2的太阳能电池的比容量分别为1.206W/g和1.283W/g，显然，实施例1～6的柔性太阳能电池的比容量具有较轻的重量和较大的比容量。且实施例1～6的柔性太阳能电池在功率为200W的条件下进行超声波处理1分钟后均没有出现脱落和褶皱现象，即采用上述方法能够在较薄的柔性衬底上制作电极和功能层，而不会出现脱落和褶皱现象。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在刚性的基板上形成界面层，所述界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种；
在所述界面层上形成柔性衬底；
在所述柔性衬底上形成背电极；
在所述背电极上形成功能层；
在所述功能层上形成栅电极；及
将所述柔性衬底与所述界面层分离，得到柔性太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述界面层的材料为硫化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再将形成有所述钼层的基板置于炉体中，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后停止通入所述硫化氢，并进行冷却，形成所述界面层。
3.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述界面层的材料为硒化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再在所述钼层上铺设硒后置于炉体中，接着在通入保护性气体和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后，停止通入所述保护性气体，并进行冷却，形成所述界面层。
4.根据权利要求2或3所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在基板上形成钼层的方法为直流磁控溅射，及/或，所述钼层的厚度为1000纳米～1300纳米。
5.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底的厚度为8微米～12微米。
6.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底的材料为聚酰亚胺膜，所述在所述界面层上形成柔性衬底的步骤为：在保护性气体的气氛下，将4,4'-二氨基二苯醚和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐在反应介质中反应，得到聚酰胺酸溶液；将所述聚酰胺酸溶液涂覆在所述界面层上，经加热处理，形成聚酰亚胺膜，得到所述柔性衬底，其中，所述4,4'-二氨基二苯醚和所述3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐的摩尔比为1:0.95～1.1。
7.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在所述背电极上形成功能层的步骤为：在所述背电极上形成吸收层，再在所述吸收层上形成缓冲层，接着在所述缓冲层上依次形成阻挡层和窗口层，得到所述功能层，其中，所述栅电极形成在所述窗口层上。
8.根据权利要求7所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述吸收层的材料为铜锌锡硫薄膜，所述在所述背电极上形成吸收层的步骤为：
在通入保护性气体和硫化氢的条件下，采用硫化锌、铜和二硫化锡作为靶材，在所述背电极上射频磁控溅射形成前驱体层，其中，所述硫化锌的溅射功率为72瓦～74瓦，所述铜的溅射功率为60瓦～64瓦，所述二硫化锡的溅射功率为60瓦～62瓦，溅射时间为88分钟～93分钟；在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下，将形成有所述前驱体层、所述柔性衬底和所述界面层的所述基板从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经4分钟～6分钟升温至280℃～290℃，并保温72分钟～77分钟，接着在通入硫化氢和惰性气体的条件下，历经27分钟～33分钟升温至495℃～505℃，并保温10分钟～14分钟，然后停止通入所述硫化氢和所述惰性气体，并进行冷却。
9.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述将所述柔性衬底与所述界面层分离的步骤为：将形成有所述柔性衬底、所述界面层、所述背电极、所述功能层和所述栅电极的所述基板在77℃～83℃下加热55分钟～65分钟，然后将所述柔性衬底从所述界面层上剥离下来。
10.一种如权利要求1～9任意一项所述的柔性太阳能电池的制备法方法制备的柔性太阳能电池。
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