CN111029413A - 吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111029413A CN111029413A CN201911033212.9A CN201911033212A CN111029413A CN 111029413 A CN111029413 A CN 111029413A CN 201911033212 A CN201911033212 A CN 201911033212A CN 111029413 A CN111029413 A CN 111029413A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- absorption layer
- inga
- solar cell
- film solar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 34
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 21
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 14
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 claims description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 10
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 127
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 silver-aluminum Chemical compound 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03923—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本发明提供一种吸收层组件、薄膜太阳能电池及其制备方法。该吸收层结构至少包括第一吸收层和第二吸收层，所述第一吸收层叠设在所述第二吸收层上；所述第一吸收层的带隙大于所述第二吸收层的带隙。采用两种不同带隙的吸收层，宽带隙吸收层具有高的开路电压，窄带隙吸收层能保证较高的短路电流密度，最终提升了薄膜太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法。
背景技术
现有的铜铟镓硒(Cu(InGa)Se2，CIGS)薄膜太阳能电池的器件结构，从下到上依次为钼金属电极、CIGS吸收层、硫化镉缓冲层和氧化锌/掺Al氧化锌(i-ZnO/ZnO:Al)窗口层。
该太阳能电池的开路电压(Voc)，通常由电池器件中的CIGS吸收层的带隙决定，根据开路电压的计算公式
其中，Voc代表开路电压，q为电子电量，Eg为吸收层的带隙宽度，k为玻尔兹曼常数，T为温度，Iph代表光生电流，Is0代表饱和电流。
由上述计算公式可以看出，太阳能电池的吸收层带隙越大(即Eg越大)则开路电压越大。带隙较大的吸收层有利于提高太阳电池的开路电压，但从短路电流密度(Jsc)的角度分析，大的吸收层带隙会导致器件因为无法吸收长波限以外的光子导致Jsc损失，而如果吸收层采用低的带隙宽度，又不能保证器件获得高的开路电压。所以目前的CIGS太阳电池的器件结构不能同时保证高的Voc和Jsc。对于太阳电池器件，Voc和Jsc是影响其光电转换效率的重要因素。
目前针对该问题，采用的技术方案是改变Se和S在CIGS吸收层表面与CIGS吸收层体内的含量，使CIGS吸收层与硫化镉缓冲层接触处S含量较高，使其具有较高的带隙，而CIGS吸收层体内的Se含量较高，带隙也较低，从而使太阳能电池期间同时具有较高的开路电压和短路电流密度。但由于S具有较高的扩散系数，通常在高温硫化后，S扩散进CIGS吸收层中最后形成均匀分布，或者在CIGS吸收层中S组分从表面到体内形成由高到低的线性缓变分布，不利于短路电流密度达到更高的水平。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法，能够同时提高开路电压和短路电流密度。
为了解决上述问题，本发明提供一种吸收层结构，至少包括第一吸收层和第二吸收层，所述第一吸收层叠设在所述第二吸收层上；所述第一吸收层的带隙大于所述第二吸收层的带隙。
优选地，所述第二吸收层的材料包括Cu(InGa)Se2，和/或，所述第一吸收层的材料包括Cu(InGa)S2。
优选地，所述第二吸收层与所述第一吸收层的厚度比为3:1～7:1；优选为5:1。
根据本发明的另一方面，提供了一种薄膜太阳能电池，包括如上所述的吸收层结构。
优选地，所述薄膜太阳能电池还包括电极层，所述吸收层结构以所述第二吸收层与所述电极抵接方式制备在所述电极层上。
优选地，所述吸收层结构的厚度为1～1.5μm。
根据本发明的再一方面，提供了一种如上所述薄膜太阳能电池的制备方法，在所述第一吸收层的材料为Cu(InGa)S2和所述第二吸收层的材料为Cu(InGa)Se2时，所述薄膜太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
①.在衬底上磁控溅射制出电极层；
②.在所述电极层上制备Cu(InGa)Se2膜；
③.对所述Cu(InGa)Se2膜表面进行硫化处理，获得Cu(InGa)S2层；
④.再在所述Cu(InGa)S2层上制备预设层。
优选地，步骤②中，Cu(InGa)Se2膜的制备方式包括磁控共溅射、热蒸发或电子束蒸发。
优选地，所述磁控共溅射包括采用多元化合物靶、合金靶或金属单质靶方式进行的磁控共溅射。
优选地，对步骤②获得的Cu(InGa)Se2膜进行如下处理：在惰性氛围及富硒条件下，500℃～550℃退火并硒化，时长10～20min。
优选地，步骤③中硫化处理为：在惰性氛围中340℃～380℃进行退火并硫化，时长5～8min。
优选地，对步骤③硫化处理后的Cu(InGa)Se2膜和Cu(InGa)S2层进行如下处理：在盐酸和水的体积比为1:9～10的酸液中，浸泡1～2min；去离子水浸泡去除盐酸。
本发明提供的一种吸收层结构，至少包括第一吸收层和第二吸收层，所述第一吸收层叠设在所述第二吸收层上；所述第一吸收层的带隙大于所述第二吸收层的带隙。采用两种不同带隙的吸收层，宽带隙吸收层具有高的开路电压，窄带隙吸收层能保证较高的短路电流密度，最终提升了薄膜太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
图1为本发明实施例的薄膜太阳能电池的结构示意图。
附图标记表示为：
1、窗口层；2、缓冲层；3、吸收层结构；31、第一吸收层；32、第二吸收层；4、电极层。
具体实施方式
结合参见图1所示，根据本发明的实施例，一种吸收层结构3，至少包括第一吸收层31和第二吸收层32，所述第一吸收层31叠设在所述第二吸收层32上；所述第一吸收层31的带隙大于所述第二吸收层32的带隙。
采用至少两种不同带隙的吸收层，叠加在一起构成吸收层结构3，宽带隙的第一吸收层31使得本吸收层结构3具有高的开路电压，窄带隙的第二吸收层32使得本吸收层结构3具有高的短路电流密度，因此双吸收层结构的吸收层结构3满足同时提高开路电压和短路电流密度，并最终实现功率转换效率的提高。
具体的，第二吸收层32的材料包括Cu(InGa)Se2，和/或，第一吸收层31的材料包括Cu(InGa)S2。
在第二吸收层32材料为Cu(InGa)Se2时，通过在Cu(InGa)Se2上叠加带隙较大的第一吸收层31；同理，在第一吸收层31的材料为Cu(InGa)S2时，采用带隙小于Cu(InGa)S2的材料；以及，第一吸收层31的材料为Cu(InGa)S2和第二吸收层32材料为Cu(InGa)Se2时，都能实现同时提高开路电压和短路电流密度的效果。
在具体设置的结构中，第二吸收层32与第一吸收层31的厚度比为3:1～7:1；优选为5:1。
根据本发明的实施例，一种薄膜太阳能电池，包括如上所述的吸收层结构3。
具体的薄膜太阳能电池结构，该薄膜太阳能电池还包括电极，吸收层结构3以第二吸收层32与电极抵接方式叠设在电极上。
如图1所示，薄膜太阳能电池由从上至下的窗口层1、缓冲层2、第一吸收层31、第二吸收层32和电极层4构成，各层相应的高度为0.5μm、0.05μm、0.2μm、1μm和100μm。其中，第一吸收层31和第二吸收层32组合而成的吸收层结构3厚度与传统薄膜太阳能电池中吸收层厚度相同，总厚度为1～1.5μm。
采用了上述吸收层结构3作为薄膜太阳能电池的吸收层，由于吸收层结构3具有高的开路电压和高的短路电流密度的特点，解决了传统产品中开路电压和短路电流密度无法同时提高的问题，使得薄膜太阳能电池具备更高的转换效率。
根据本发明的实施例，一种如上所述薄膜太阳能电池的制备方法，在所述第一吸收层31的材料为Cu(InGa)S2和所述第二吸收层32的材料为Cu(InGa)Se2时，所述薄膜太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
①.在衬底上磁控溅射制出电极层4；
②.在所述电极层4上制备Cu(InGa)Se2膜；
③.对所述Cu(InGa)Se2膜表面进行硫化处理，获得Cu(InGa)S2层；
④.再在所述Cu(InGa)S2层上制备预设层。
对Cu(InGa)Se2膜的表面进行硫化处理，使得表面发生反应生成具有宽带隙的Cu(InGa)S2层，整个吸收层结构3中S和Se形成明显的阶梯型分布，避免组分分布不合理对短路电流密度造成不利影响。
步骤①具体地可选择的为：衬底采用钠钙高温玻璃，在150～200℃的温度下，在钠钙高温玻璃表面上磁控溅射沉积1μm厚的Mo金属层，在钠钙高温玻璃表面上形成Mo电极层。
步骤②具体地可选择的为：在镀钼玻璃上采用多元化合物靶磁控共溅射的方式，获得Cu(InGa)Se2薄膜的含Se预制层，预制层厚度可控制在0.5至0.6μm。预制层的制备还可采用热蒸发或电子束蒸发的方式来进行；除采用多元化合物靶磁控共溅射，也可采用合金靶或金属单质靶等磁控共溅射来制备预制层。
为提高吸收层的稳定性，对步骤②获得的Cu(InGa)Se2膜进行如下处理：在惰性氛围及富硒条件下，500℃～550℃退火并硒化，10～20min。惰性氛围具体可为氮气保护，或其它类似的不参与反应的气体氛围。
步骤③具体地可选择的为：将Cu(InGa)Se2薄膜重新置于退火炉中，温度340℃～380℃，并维持富硫及氮气保护的条件下，进行低温硫化5～8min，得到带有Cu(InGa)S2表面层的Cu(InGa)Se2薄膜，可通过对低温硫化工艺的优化将Cu(InGa)S2的层厚控制在200～250nm之间，并抑制S元素向Cu(InGa)Se2内部的扩散，如采用较低浓度的硫气氛进行硫化。
为提高吸收层的稳定性，对步骤③制备的Cu(InGa)S2层进行如下处理：在盐酸和水的体积比为1:9～10的酸液中，浸泡1～2min；去离子水浸泡去除盐酸。采用上述酸液浸泡，去除反应产生的副产物，避免吸收层中杂质对器件性能的影响；通过在去离子水中浸泡去除残留的酸液。
步骤④具体地可选择的为：采用化学水浴法在吸收层表面沉积厚度约50nm的低阻CdS缓冲层2；再通过磁控溅射在CdS缓冲层2上沉积i-ZnO和ZnO:Al窗口层1。预设层包括缓冲层2或窗口层1。
最后，将已沉积窗口层1的样品在200℃及大气氛围下退火2小时，消除溅射过程引入的缺陷。利用掩模板在热蒸发系统中在器件表面蒸镀银铝(Ag-Al)电极，或涂覆银铝浆与ZnO:Al窗口层1形成欧姆接触，完成双吸收层结构的薄膜太阳能电池的制备。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种吸收层结构，其特征在于，至少包括第一吸收层(31)和第二吸收层(32)，所述第一吸收层(31)叠设在所述第二吸收层(32)上；所述第一吸收层(31)的带隙大于所述第二吸收层(32)的带隙。
2.根据权利要求1所述的吸收层结构，其特征在于，所述第二吸收层(32)的材料包括Cu(InGa)Se2，和/或，所述第一吸收层(31)的材料包括Cu(InGa)S2。
3.根据权利要求1或2所述的吸收层结构，其特征在于，所述第二吸收层(32)与所述第一吸收层(31)的厚度比为3:1～7:1；优选为5:1。
4.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的吸收层结构(3)。
5.根据权利要求4所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太阳能电池还包括电极层(4)，所述吸收层结构(3)以所述第二吸收层(32)与所述电极抵接方式制备在所述电极层(4)上。
6.根据权利要求4或5所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述吸收层结构(3)的厚度为1～1.5μm。
7.一种如权利要求4、5或6所述薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一吸收层(31)的材料为Cu(InGa)S2和所述第二吸收层(32)的材料为Cu(InGa)Se2时，所述薄膜太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
①.在衬底上磁控溅射制出电极层(4)；
②.在所述电极层(4)上制备Cu(InGa)Se2膜；
③.对所述Cu(InGa)Se2膜表面进行硫化处理，获得Cu(InGa)S2层；
④.再在所述Cu(InGa)S2层上制备预设层。
8.根据权利要求7所述的薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤②中，Cu(InGa)Se2膜的制备方式包括磁控共溅射、热蒸发或电子束蒸发。
9.根据权利要求8所述的薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于，所述磁控共溅射包括采用多元化合物靶、合金靶或金属单质靶方式进行的磁控共溅射。
10.根据权利要求7所述的薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于，对步骤②获得的Cu(InGa)Se2膜进行如下处理：在惰性氛围及富硒条件下，500℃～550℃退火并硒化，时长10～20min。
11.根据权利要求7所述的薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤③中硫化处理为：在惰性氛围中340℃～380℃进行退火并硫化，时长5～8min。
12.根据权利要求7或11所述的薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于，对步骤③硫化处理后的Cu(InGa)Se2膜和Cu(InGa)S2层进行如下处理：在盐酸和水的体积比为1:9～10的酸液中，浸泡1～2min；去离子水浸泡去除盐酸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911033212.9A CN111029413A (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911033212.9A CN111029413A (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111029413A true CN111029413A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70200683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911033212.9A Pending CN111029413A (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111029413A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105655235A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-08 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种基于连续蒸发工艺制备梯度带隙光吸收层的方法和装置 |
| CN106653898A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-05-10 | 中利腾晖光伏科技有限公司 | 一种czts太阳能电池 |
| CN108389918A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-10 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池吸收层的制备方法和太阳能电池的制备方法 |
| CN109103281A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-28 | 常州东腾新能源科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
-
2019
- 2019-10-28 CN CN201911033212.9A patent/CN111029413A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105655235A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-08 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种基于连续蒸发工艺制备梯度带隙光吸收层的方法和装置 |
| CN106653898A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-05-10 | 中利腾晖光伏科技有限公司 | 一种czts太阳能电池 |
| CN108389918A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-10 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池吸收层的制备方法和太阳能电池的制备方法 |
| CN109103281A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-28 | 常州东腾新能源科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2014012383A1 (zh) | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法 | |
| CN105336800A (zh) | Cigs基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法 | |
| CN102270699A (zh) | 无镉铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其硫化锌缓冲层薄膜的制备方法 | |
| JP2007059484A (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池 | |
| WO2013185506A1 (zh) | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法 | |
| TW201320375A (zh) | 太陽能電池之製造方法及太陽能電池 | |
| CN110224037A (zh) | 铜锌锡硫薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
| JPH08102546A (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| CN111029413A (zh) | 吸收层结构、薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112259623B (zh) | 一种改善铜铟镓硒（cigs）薄膜太阳能电池光吸收层结晶性的方法 | |
| CN104022179B (zh) | 形成太阳能电池的缓冲层的方法和由此形成的太阳能电池 | |
| CN105895735A (zh) | 氧化锌靶溅射制备铜锌锡硫薄膜太阳电池的方法 | |
| KR101410968B1 (ko) | 씨아이지에스 박막태양전지 제조방법 | |
| KR101646556B1 (ko) | Czts 박막 태양전지의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 czts 박막 태양전지 | |
| CN111223963B (zh) | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池大规模生产时的碱金属掺杂处理法 | |
| KR101541450B1 (ko) | Czts계 박막 태양전지의 제조방법 | |
| TW201427054A (zh) | 光電變換元件及其製造方法、光電變換元件的緩衝層的製造方法與太陽電池 | |
| KR101541449B1 (ko) | 다공성 czts계 박막의 제조방법 | |
| TW201621068A (zh) | 銅銦鎵硒之表面硫化的製程方法 | |
| KR20150023103A (ko) | 박막 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101865953B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| CN112531078B (zh) | 一种解决铜铟镓硒太阳能电池光衰问题的缺陷钝化方法 | |
| JP2013229506A (ja) | 太陽電池 | |
| CN115498052B (zh) | 一种cigs太阳能电池的制备方法 | |
| KR101860172B1 (ko) | 광전지용 도전성 기판 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200417 |