CN111455320A - 薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备，该方法包括：调节沉积吸收层的沉积腔室内的压力达到预设压力阈值；对已形成有背电极层的衬底进行加热，调节衬底的温度达到预设沉积温度阈值；调节金属源的加热功率达到第一预设功率阈值，或沉积速率达到第一预设沉积速率阈值；调节非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值或沉积速率达到第二预设沉积速率阈值；根据沉积腔室的压力、衬底的温度、金属源以及非金属源的加热功率或沉积速率，在背电极层表面沉积预设厚度的吸收层。本申请通过控制金属和非金属在衬底上沉积的量，提高薄膜太阳能电池吸收层薄膜的均匀性，提高结晶性能和导电性能，从而提高薄膜太阳能电池的转换效率和功率。

Description

薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备
技术领域
本发明涉及太阳能电池衬底镀膜技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备。
背景技术
薄膜太阳能电池的研究近年来发展迅速，已成为太阳能电池领域中最活跃的方向，而其中铜铟镓硒尤为引人注目，是太阳能电池材料体系中能够同时兼顾高效率和低成本的、最好的和最现实的体系。
目前大部分的铜铟镓硒电池都是利用真空蒸镀的方式生产的，一般称为共蒸镀。共蒸镀镀膜是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化成粒子，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。现有通过共蒸镀沉积的光吸收层薄膜均匀性差，结晶性能和导电性能差，导致薄膜太阳能电池的转换效率和功率偏低。
发明内容
本发明提供一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备，以解决现有技术中共蒸镀膜沉积的光吸收层薄膜均匀性差，结晶性能和导电性能差，导致薄膜太阳能电池的转换效率和功率偏低的问题。
第一方面，本发明提供了一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述薄膜太阳能电池包括依次层叠设置的衬底、背电极层和吸收层，所述吸收层包括金属元素和非金属元素，所述吸收层的制备方法包括：
调节沉积所述吸收层的沉积腔室内的压力达到预设压力阈值；
对已形成有所述背电极层的衬底进行加热，调节所述衬底的温度达到预设沉积温度阈值；以及
对金属源进行加热，调节所述金属源的加热功率达到第一预设功率阈值，或调节所述金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值；以及
对非金属源加热，调节所述非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值或调节所述非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值；
根据所述沉积腔室的压力、衬底的温度、所述金属源的加热功率或沉积速率，以及所述非金属源的加热功率或沉积速率，在所述背电极层远离所述衬底的表面沉积具有预设含量的金属元素且膜层达到预设厚度的吸收层。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述吸收层包括铜铟镓硒膜层，所述铜铟镓硒膜层中铜Cu的预设含量为0.52≤Cu/(In+Ga)≤0.98，和/或
所述铜铟镓硒膜层中镓Ga的预设含量为0.1≤Ga/(In+Ga)≤0.7。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述吸收层包括铜铟镓硒膜层，所述铜铟镓硒膜层中铜Cu的预设含量为0.6≤Cu/(In+Ga)≤0.96，和/或所述铜铟镓硒膜层中镓Ga的预设含量为0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.62。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述第一预设沉积速率阈值为5～100mg/s，和/或所述第二预设沉积速率阈值为5～100mg/s。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述第一预设沉积速率阈值为10～50mg/s，和/或所述第二预设沉积速率阈值为10～50mg/s。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述第一预设功率阈值为100～3000W，和/或所述第二预设功率阈值为200～2000W。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述第一预设功率阈值为200～2000W，和/或所述第二预设功率阈值为400～900W。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述预设压力阈值大于1.0×10-3Pa，所述预设沉积温度阈值为200～600℃，所述预设厚度为1.0～3.0μm。
可选地，上述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述预设压力阈值大于1.1×10-3Pa，所述预设沉积温度阈值为500～540℃，和/或所述预设厚度为1.8～2.6μm。
第二方面，本申请提供了一种采用上述的制备方法制备薄膜太阳能电池吸收层的镀膜设备，所述镀膜设备包括金属源、非金属源、第一加热器、第二加热器和第三加热器；所述金属源内填充有金属单质原料，所述非金属源内填充有非金属单质原料；
控制器用于控制所述第一加热器加热衬底，使衬底的温度达到预设温度阈值，控制所述第二加热器加热金属源，使金属源的加热功率达到第一预设功率阈值或金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值，控制所述第三加热器加热非金属源，使非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值或非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值。
本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请提供了一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备，通过调节沉积此吸收层的沉积腔室内的压力、调节衬底的温度，以及调节金属源的加热功率或沉积速率，以及调节非金属源的加热功率或沉积速率，在背电极层远离衬底的表面沉积具有预设含量的金属元素且膜层达到预设厚度的吸收层。即，本申请通过控制金属和非金属在衬底上沉积的量，提高了薄膜太阳能电池吸收层薄膜的均匀性，提高了结晶性能和导电性能，从而提高了薄膜太阳能电池的转换效率和功率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中薄膜太阳能电池的结构示意图；
图2为本发明实施例中薄膜太阳能电池吸收层的制备方法的流程图；
图3为本发明另一实施例中薄膜太阳能电池的结构示意图；
图4为本发明实施例中沉积腔室内两排金属源与一排非金属源的排布方式示意图；
图5为本发明实施例中一种沉积腔室的正视图；
图6为本发明实施例中一种沉积腔室的侧视图；
图7为本发明实施例中一种镀膜设备的结构组成图；
附图标记为：
沉积腔室1，金属源11，非金属源12，沉积腔室幅长方向13，参考线14，中心线15，第一进料腔室20，第二进料腔室200，前处理腔室21，后处理腔室22，加热腔室A 23、加热腔室B24、加热腔室C 25，冷却腔室26，出料腔室28，衬底3，背电极层4，阻挡层5，前处理碱金属层6，薄膜太阳能电池的吸收层7，后处理碱金属层8，缓冲层10，窗口层11，顶电极层9。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有通过共蒸镀沉积的光吸收层薄膜均匀性差，结晶性能和导电性能差，导致薄膜太阳能电池的转换效率和功率偏低。
基于上述情况，本发明提出一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，以解决现有技术中共蒸镀膜沉积的光吸收层薄膜均匀性差，结晶性能和导电性能差，导致薄膜太阳能电池的转换效率和功率偏低的问题。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。实施例1：
如图1所示，本发明实施例1提供了一种薄膜太阳能电池，该薄膜太阳能电池包括依次设置的衬底3、背电极层4、缓冲层10、窗口层11和顶电极层9，其中在背电极层4和缓冲层10之间还设置有吸收层7，吸收层7设置于背电极层4远离衬底3的表面上，缓冲层10设置于吸收层7远离背电极层4的表面上。其中吸收层7采用如下所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法沉积而成。
在实施例1的基础上，衬底3为钠钙玻璃或者其他玻璃基板。
背电极层4为钼层，优选为致密钼层。致密钼层的电阻较小，能够提高薄膜太阳能电池的发电效率。
吸收层7为铜铟镓硒膜层、铜铟镓硒硫膜层、铜铟镓硫膜层、铜铟镓铝硒膜层、铜铟镓铝硒硫膜层、铜铟镓铝硫膜层、铜铟硒膜层、铜铟硒硫膜层、铜铟硫膜层中的一种或至少两种的组合。
缓冲层10可选择硫化镉层和/或硫化锌层，还可以选择其他N型材料。
窗口层11可选择高阻本征氧化锌层及低阻掺铝氧化锌层。
顶电极层9的材质可选择铝导线和/镍导线，还可以选择其他金属导电线。
图2是实施例1提供的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法的流程图，其中，图2中的箭头不特指步骤S01与步骤S02一定按照此先后顺序进行，这两个步骤的顺序可调换，也可同步进行。实施例1的吸收层7采用如下所述的一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法沉积而成。
具体的，如图2所示，实施例1提供的一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，薄膜太阳能电池包括依次层叠设置的衬底3、背电极层4和吸收层7，吸收层7包括金属元素和非金属元素，吸收层7的制备方法包括：包括：
S01，调节沉积吸收层7的沉积腔室1内的压力达到预设压力阈值；
S02，对已形成有背电极层4的衬底3进行加热，调节衬底3的温度达到预设沉积温度阈值；以及
S03，对金属源11进行加热，调节金属源11的加热功率达到第一预设功率阈值，或调节金属源11的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值；以及
S04，对非金属源12进行加热，调节非金属源12的加热功率达到第二预设功率阈值或调节非金属源12的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值；
S05，根据沉积腔室1的压力、衬底3的温度、金属源11的加热功率或沉积速率，以及非金属源12的加热功率或沉积速率，在背电极层4远离衬底3的表面沉积具有预设含量的金属元素且膜层达到预设厚度的吸收层7。
碱金属层6包括碱金属元素和非金属元素，其中碱金属元素可以为：Li，Na，K，Rb，Cs中的一种或至少两种的混合，优选为Na；非金属元素为卤族元素，优选为F。
本申请实施例1通过调节沉积此吸收层7的沉积腔室1内的压力、调节衬底的温度，以及调节金属源11的加热功率或沉积速率，以及调节非金属源12的加热功率或沉积速率，在背电极层4远离衬底3的表面沉积具有预设含量的金属元素且膜层达到预设厚度的吸收层7。即，本申请通过控制金属和非金属在衬底3上沉积的量，提高了薄膜太阳能电池的吸收层7薄膜的均匀性，提高了结晶性能和导电性能，从而提高了薄膜太阳能电池的转换效率和功率。
在实施例1中，金属源11包括镓Ga蒸发源、铟In蒸发源和铜Cu蒸发源，非金属源12包括硒Se蒸发源，最终获得的吸收层7为铜铟镓硒薄膜，简称CIGS薄膜。
在沉积该CIGS薄膜的过程中，预设压力阈值大于1.0×10-3Pa，预设沉积温度阈值为200～600℃，第一预设功率阈值为100～3000W，第二预设功率阈值为200～2000W，由于沉积速率与加热功率相关联，一旦预设功率阈值确定，则预设沉积速率阈值随之确定，因此，调节金属源的加热功率达到第一预设功率阈值，非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值范围内，则金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值，具体为5～100mg/s，非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值，具体为5～100mg/s。
在沉积腔室1的长度以及衬底3传输速率一定的前提下，由于吸收层7薄膜的均匀性、结晶性能和导电性能与沉积温度、压力、金属源的沉积速率和非金属源的沉积速率相关联，一旦预设压力阈值、预设沉积温度阈值、第一预设沉积速率阈值和第二预设沉积速率阈值确定，则金属元素的沉积量与预设厚度值也基本确定，因此，控制沉积腔室内的压力、衬底的沉积温度、金属源的沉积速率、非金属源的沉积速率分别达到上述的预设压力阈值、预设沉积温度阈值、第一预设沉积速率阈值和第二预设沉积速率阈值范围内，将本实施例获得的吸收层7中Cu的含量控制在0.6≤Cu/(In+Ga)≤0.96的预设含量范围内，吸收层中Ga的含量控制在0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.62的预设含量范围内，吸收层7的厚度控制在1.0～3.0μm的预设厚度范围内。通过上述参数的调节或控制，该实施例获得的吸收层薄膜的均匀性好，结晶性能和导电性能好，薄膜太阳能电池的转换效率和功率高。
可选地，所述预设压力阈值大于1.1×10-3Pa，和/或
所述预设沉积温度阈值为500～540℃，和/或
所述第一预设功率阈值为200～2000W，和/或
所述第一预设沉积速率阈值为10～50mg/s，和/或
所述第二预设功率阈值为400～900W，和/或
所述第二预设沉积速率阈值为10～50mg/s，和/或
所述吸收层中Cu的预设含量为0.6≤Cu/(In+Ga)≤0.96，和/或
所述吸收层中Ga的预设含量为0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.62，和/或
所述预设厚度为1.8～2.6μm。
本申请实施例还提供了一种镀膜设备，包括金属源11、非金属源12、第一加热器、第二加热器和第三加热器；金属源11内填充有金属单质原料，非金属源12内填充有非金属单质原料；控制器用于控制第一加热器23加热衬底3，使衬底3的温度达到预设温度阈值，控制第二加热器加热金属源11，使金属源11的加热功率达到第一预设功率阈值或金属源11的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值，控制第三加热器加热非金属源12，使非金属源12的加热功率达到第二预设功率阈值或非金属源12的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值。
金属源11、非金属源12、第一加热器、第二加热器和第三加热器设置于沉积腔室1内。
如图4所示，本申请实施例1还提供了一种沉积腔室1，包括至少两排金属源11和至少一排非金属源12；每排金属源11包括至少两种金属源11；沿着沉积腔室1的幅长方向，至少两排金属源11分别设置于沉积腔室1的两侧，例如：三排是一侧一排，另一侧两排，排布方式依次类推；且每排金属源11成直线排布；每排金属源11的总数量为8～15个。本发明改善了镀膜的均匀性；且通过在所述腔室内设置8～15对金属源，金属源成直线排布于所述沉积腔室外壁上，改善了薄膜的性能，提高了太阳能薄膜电池的转换效率和功率。
如图5和图6所示，金属源11的中心线15与参考线14之间的夹角α为10-70°，优选为20-45°，更沉积腔室优选30°度，35°度或42°度。每排非金属源12的个数为3～18个，非金属源12的中心线15与参考线14的夹角β为0-60°。其中，参考线14为垂直于沉积腔室1的底部的直线。下面结合具体本申请的具体样例以及对比例对本发明进行具体说明：
如果本申请实施例中沉积腔室1中每排金属源11包括镓Ga蒸发源、铟In蒸发源和铜Cu蒸发源；非金属源包括Se蒸发源；在相邻两排金属源11之间设置至少一排非金属源12，非金属源12选用Se蒸发源；如图5和图6所示，且沿着沉积腔室1的幅长方向13，金属源11分别设置于沉积腔室1底部15；金属源11的中心线15与参考线14之间的夹角α为10-70°，优选为20-45°，参考线14为垂直于沉积腔室1的底部的直线。优选30°，35°或42°；每排非金属源12的个数为3～18个非金属源12的中心线15与参考线14的夹角β为0-60°。
如图7所示，镀膜设备还包括第一进料腔室20、第二进料腔室200，衬底3在进入沉积腔室1进行吸收层7沉积之前，首先经过第一进料腔室20及第二进料腔室200，通过两个进料腔室对衬底3进行传输和抽真空处理。
在本发明实施例中，在第二进料腔室200与前处理腔室21之间串接加热腔室A 23，第一加热器设置于加热腔室A23内，用于对衬底3进行加热，以使衬底3的温度满足其在前处理腔室21中在衬底3表面沉积一层碱金属预制层6，实现前处理工艺的目的；在前处理腔室21与沉积腔室1之间设置有一个加热腔室B 24，加热腔室B 24以使衬底3的温度满足沉积腔室1镀膜的需求，即，使衬底3的温度满足在沉积腔室1中沉积Cu，In，Ga，Se的需求；在沉积腔室1与镀膜腔室22之间设置有一个加热腔室C 25，用于对衬底3进行加热，使衬底3的温度达到预设沉积温度阈值，满足在镀膜腔室22中进行碱金属后处理的要求。
本申请的加热腔室A 23的温度为150-250℃，以对衬底3进行加热，在衬底3表面沉积碱金属预制层6；前处理腔室21的温度为200-500℃，沉积有NaF薄膜的衬底3继续被温度为400-500℃的加热腔室B 24加热，然后进入温度为200-600℃的沉积腔室1中，该温度可满足汽化的Cu、In、Ga被沉积到衬底3的表面，以形成CIGS薄膜，且厚度能满足预设的要求；表面形成CIGS薄膜的衬底通过加热腔室C 25升温后进入温度为200-500℃的镀膜腔室22，镀膜腔室22用于将衬底3加热至达到预设沉积温度阈值，并将固态的碱金属化合物加热至加热功率达到预设功率阈值，或将固态的碱金属化合物加热至沉积速率达到预设沉积速率阈值，使固态的碱金属化合物蒸发形成气态的碱金属阳离子和阴离子，并沉积于CIGS薄膜的表面，以改善CIGS薄膜的缺陷态密度，使CIGS薄膜尽可能平滑。
在镀膜腔室22之后设置有冷却腔室26及出料腔室28，衬底3在经过镀膜腔室22之后，依次经过冷却腔室26及出料腔室28，经过冷却腔室26后，形成温度不高于100℃的衬底3，有效避免过高温度带来的安全隐患，提高了安全性；而出料腔室28的产物为镀有NaF膜层、CIG S薄膜层及KF膜层的玻璃衬底3。
样例1：
样例1提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属蒸发源11和非金属蒸发源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力1.2×10-3Pa，沉积温度200℃，金属蒸发源11加热功率100W，金属蒸发源沉积速率5mg/s，非金属加热功率200W，非金属蒸发源沉积速率5mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.6，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.2，吸收层7的厚度控制在1.0μm。
样例2：
样例2提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力1.8×10-3Pa，沉积温度300℃，金属源11加热功率300W，金属源沉积速率10mg/s，非金属加热功率300W，非金属源沉积速率10mg/s，，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.65，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.0.26，吸收层7的厚度控制在1.2μm。
样例3：
样例3提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力2.5×10-3Pa，沉积温度350℃，金属源11加热功率500W，金属源沉积速率20mg/s，非金属加热功率500W，非金属源沉积速率20mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.71，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.0.32，吸收层7的厚度控制在1.5μm。
样例4：
样例4提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属蒸发源11和非金属蒸发源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力3.2×10-3Pa，沉积温度400℃，金属蒸发源11加热功率800W，金属蒸发源沉积速率50mg/s，非金属加热功率沉积速率50，非金属蒸发源沉积速率800mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.78，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.0.39，吸收层7的厚度控制在1.8μm。
样例5：
样例5提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力4.0×10-3Pa，沉积温度450℃，金属源11加热功率1000W，金属源沉积速率65mg/s，非金属源加热功率1000W，非金属沉积速率65mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.78，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.0.39，吸收层7的厚度控制在1.8μm。
样例6：
样例6提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力5.0×10-3Pa，沉积温度500℃，金属源11加热功率1500W，金属源沉积速率80mg/s，非金属源加热功率1300W，非金属沉积速率75mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.82，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.45，吸收层7的厚度控制在2.2μm。
样例7：
样例7提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力5.5×10-3Pa，沉积温度550℃，金属源11加热功率2000W，金属源沉积速率90mg/s，非金属源加热功率1600W，非金属沉积速率85mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.88，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.55，吸收层7的厚度控制在2.6μm。
样例8：
样例8提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力6.0×10-3Pa，沉积温度600℃，金属源11加热功率3000W，金属源沉积速率100mg/s，非金属源加热功率2000W，非金属沉积速率100mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝096，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.62，吸收层7的厚度控制在3.0μm。
对比例1：
对比例1提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力0.8×10-3Pa，沉积温度200℃，金属源11加热功率100W，金属源沉积速率5mg/s，非金属加热功率200W，非金属源沉积速率5mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.55，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.18，吸收层7的厚度控制在0.95μm。
对比例2：
对比例2提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力1.2×10-3Pa，沉积温度100℃，金属源11加热功率100W，金属源沉积速率5mg/s，非金属加热功率200W，非金属源沉积速率5mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.5，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.15，吸收层7的厚度控制在0.86μm。
对比例3：
对比例3提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力1.2×10-3Pa，沉积温度200℃，金属源11加热功率50W，金属源沉积速率3mg/s，非金属加热功率200W，非金属源沉积速率5mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.5，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.16，吸收层7的厚度控制在0.9μm。
对比例4：
对比例4提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力1.2×10-3Pa，沉积温度200℃，金属源11加热功率100W，金属源沉积速率5mg/s，非金属加热功率100W，非金属源沉积速率3mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.6，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.2，吸收层7的厚度控制在0.9μm。
对比例5：
对比例5提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力7.0×10-3Pa，沉积温度600℃，金属源11加热功率3000W，金属源沉积速率100mg/s，非金属源加热功率2000W，非金属沉积速率100mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝096，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.62，吸收层7的厚度控制在3.2μm。
对比例6：
对比例6提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力6.0×10-3Pa，沉积温度700℃，金属源11加热功率3000W，金属源11沉积速率120mg/s，非金属源12加热功率2000W，非金属源12沉积速率100mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.98，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.70，吸收层7的厚度控制在3.2μm。
对比例7：
对比例7提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力6.0×10-3Pa，沉积温度600℃，金属源11加热功率3500W，金属源沉积速率110mg/s，非金属源加热功率2200W，非金属沉积速率120mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝1.2，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝1.3，吸收层7的厚度控制在3.5μm。
对比例8：
对比例8提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次设置的衬底3、背电极层4、碱金属层6、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层8，其中，吸收层7为铜铟镓硒膜层，采用如下结构的沉积腔室1完成沉积：
在沉积腔室1内，具有对称设置的两排金属源11，每排金属源11直线排布8个，α为30°，具有两排非金属源12，每排非金属源12的数量设置为9个，β为20°，排布方式为：Ga蒸发源，Cu蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Cu蒸发源，In蒸发源，Ga蒸发源，In蒸发源；
吸收层7是采用如下结构的沉积腔室1，在沉积腔室1内，金属源11和非金属源12的工艺参数设置如下：
衬底3的沉积压力7.0×10-3Pa，沉积温度700℃，金属源11加热功率3500W，金属源沉积速率110mg/s，非金属源加热功率2200W，非金属沉积速率120mg/s，吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝1.2，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝1.3，吸收层7的厚度控制在3.5μm。
对上述样例1-8以及对比例1-8的导电性能、结晶性能进行测试，具体详见下表一和表二：
表一 样例1-8的导电性能、结晶性能参数
Figure BDA0001949964770000181
表二 对比例1-8的导电性能、结晶性能参数
Figure BDA0001949964770000191
根据薄膜均匀性指标吸收层厚度处于1.8-2.2μm的薄膜均匀性最好，由此可知样例1-8的吸收层沉积厚度均位于1.8～2.2的范围内，而对比例1-8的薄膜厚度均不在1.8～2.2的范围内，因此样例1-8的薄膜均匀性优于对比例1-8的薄膜均匀性。
(1)对比例1与样例1相比，区别在于：①样例1的衬底3的沉积压力1.2×10-3Pa，而对比例1中衬底3的沉积压力0.8×10-3Pa；②样例1的吸收层厚度为1μm，对比例1的吸收层7的厚度控制在0.95μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例1的方块电阻0.180Ω/Sq＜对比例1的方块电阻0.265Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例1的导电性能优于对比例1的导电性能；样例1的晶体尺寸19nm＞对比例1的晶体尺寸18nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例1的结晶性能优于对比例1的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例1的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例1的薄膜太阳能电池的发电功率。
(2)对比例2与样例1相比，区别在于：①样例1的衬底3的沉积温度为200℃，而对比例2中衬底3的沉积温度为100℃，②样例1中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.6，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.2，而对比例2中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.55，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.18，③样例1的吸收层厚度为1μm，对比例2的吸收层7的厚度控制在0.86μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例1的方块电阻0.180Ω/Sq＜对比例2的方块电阻0.329Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例1的导电性能优于对比例1的导电性能；样例1的晶体尺寸19nm＞对比例2的晶体尺寸16nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例1的结晶性能优于对比例2的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例1的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例2的薄膜太阳能电池的发电功率。
(3)对比例3与样例1相比，区别在于：①样例1的金属源11的加热功率为100W，对比例3的加热功率为50W；②样例1的金属源11沉积速率为5mg/s，而对比例3的金属源11的沉积速率为3mg/s；③样例1中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.6，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.2，而对比例3中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.5，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.16；④样例1中吸收层7厚度为1μm，而对比例3中吸收层7的厚度为0.9μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例1的方块电阻0.180Ω/Sq＜对比例3的方块电阻0.346Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例1的导电性能优于对比例3的导电性能；样例1的晶体尺寸19nm＞对比例3的晶体尺寸18nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例1的结晶性能优于对比例3的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例1的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例3的薄膜太阳能电池的发电功率。
(4)对比例4与样例1相比，区别在于：①样例1中非金属加热功率200W，调拨；对比例4中非金属加热功率100W；②样例1中非金属源沉积速率5mg/s，对比例4中非金属源沉积速率3mg/s；③样例1中吸收层7的厚度控制在1.0μm，而对比例1中吸收层7的厚度控制在0.9μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例1的方块电阻0.180Ω/Sq＜对比例4的方块电阻0.381Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例1的导电性能优于对比例4的导电性能；样例1的晶体尺寸19nm＞对比例4的晶体尺寸17nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例1的结晶性能优于对比例4的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例1的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例4的薄膜太阳能电池的发电功率。
(5)对比例5与样例8相比，区别在于：样例8的衬底3的沉积压力6.0×10-3Pa，而对比例5中衬底3的沉积压力7.0×10-3Pa；②样例8的吸收层厚度为3μm，对比例5的吸收层7的厚度控制在3.2μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例8的方块电阻0.275Ω/Sq＜对比例5的方块电阻0.366Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例8的导电性能优于对比例1的导电性能；样例8的晶体尺寸28nm＞对比例5的晶体尺寸22nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例8的结晶性能优于对比例5的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例8的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例5的薄膜太阳能电池的发电功率。
(6)对比例6与样例8相比，区别在于：①样例8的衬底3的沉积温度为600℃，而对比例6中衬底3的沉积温度为700℃，②样例8中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.96，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.62，而对比例6中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.98，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.70，③样例8的吸收层厚度为3μm，对比例6的吸收层7的厚度控制在3.2μm；最终测试的指标样例8的方块电阻0.275Ω/Sq＜对比例6的方块电阻0.358Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例8的导电性能优于对比例6的导电性能；样例8的晶体尺寸28nm＞对比例6的晶体尺寸23nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例8的结晶性能优于对比例6的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例8的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例6的薄膜太阳能电池的发电功率。
(7)对比例7与样例8相比，区别在于：①样例8的金属源11的加热功率为3000W，对比例7的加热功率为3500W；②样例8的金属源11沉积速率为100mg/s，而对比例7的金属源11的沉积速率为110mg/s；③样例8中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝0.9 6，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝0.62，而对比例7中吸收层7中Cu的含量为Cu/(In+Ga)＝1.2，吸收层中Ga的含量为Ga/(In+Ga)＝1.3；④样例8中吸收层7厚度为3.0μm，而对比例7中吸收层7的厚度为3.5μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例8的方块电阻0.275Ω/Sq＜对比例7的方块电阻0.379Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例8的导电性能优于对比例3的导电性能；样例8的晶体尺寸28nm＞对比例3的晶体尺寸24nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例8的结晶性能优于对比例7的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例8的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例7的薄膜太阳能电池的发电功率。
(8)对比例8与样例8相比，区别在于：①样例8中非金属加热功率2000W，对比例8中非金属加热功率2200W；②样例8中非金属源沉积速率100mg/s，对比例8中非金属源沉积速率120mg/s；③样例8中吸收层7的厚度控制在3.0μm，而对比例8中吸收层7的厚度控制在3.5μm；金属源11与非金属源12的其余参数均相同，最终测试的指标样例8的方块电阻0.275Ω/Sq＜对比例8的方块电阻0.374Ω/Sq，方块电阻是导电性能的测试指标，方块电阻越低导电性能越好，因此样例8的导电性能优于对比例8的导电性能；样例1的晶体尺寸28nm＞对比例8的晶体尺寸23nm，晶体尺寸是结晶性能的测试指标，晶体尺寸越大结晶性能越好，因此，样例8的结晶性能优于对比例8的结晶性能；薄膜均匀性、导电性能和结晶性能均是薄膜太阳能电池发电功率优良的指标，因此样例8的薄膜太阳能电池的发电功率优于对比例8的薄膜太阳能电池的发电功率。
综上所述，在沉积该CIGS薄膜的过程中，预设压力阈值大于1.0×10-3Pa，预设沉积温度阈值为200～600℃，第一预设功率阈值为100～3000W，第二预设功率阈值为200～2000W，由于沉积速率与加热功率相关联，一旦预设功率阈值确定，则预设沉积速率阈值随之确定，因此，调节金属源的加热功率达到第一预设功率阈值，非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值范围内，则金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值，具体为5～100mg/s，非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值，具体为5～100mg/s时，薄膜太阳能电池的发电功率较好。
实施例3：
如图1所示，本申请实施例3提供了一种薄膜太阳能电池，该薄膜太阳能电池包括依次设置的衬底3、背电极层4、吸收层7、缓冲层9、窗口层10和顶电极层9，所述吸收层7采用如上所述的吸收层的制备方法沉积而成。
薄膜太阳能电池还包括：前处理碱金属层6，前处理碱金属层6设置于背电极层4与吸收层7之间；和/或后处理碱金属层8，后处理碱金属层8设置于吸收层7与缓冲层9之间；和/或阻挡层5，阻挡层5设置于衬底3与背电极层4之间。
如图3所示，在背电极层4与吸收层7之间设置前处理碱金属层6，在背电极层4与前处理碱金属层6之间设置阻挡层5，在吸收层7与顶电极层9之间设置后处理碱金属层8。
背电极层4为结构致密的钼电极层、钛电极层、铬电极层、透明导电层中的一种或至少两种的组合。
阻挡层5的材质为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化钛、氧化钛、氮氧化钛、氮氧化锆、氧化锆、氮化锆、氮化铝、氧化铝、氧化硅铝、氮化硅铝、氮氧化硅铝、锌锡氧化物中的一种或至少两种的混合物。
前处理碱金属层6包括碱金属元素和非金属元素，其中，碱金属元素可以为：Li，Na，K，Rb，Cs中的一种或至少两种的混合，非金属元素可选择卤族元素，优选地，前处理碱金属层6选择NaF薄膜。当吸收层7选择铜铟镓硒膜层时，Na离子能够扩散进铜铟镓硒膜层中，促进铜铟镓硒晶粒的生长，钝化晶粒缺陷，促进镓的背场分布，从而改善铜铟镓硒膜层的导电性和结晶性。
后处理碱金属层8包括碱金属元素和非金属元素，其中，碱金属元素可以为：Li，Na，K，Rb，Cs中的一种或至少两种的混合，非金属元素可选择卤族元素，优选地，后处理碱金属层8选择KF薄膜。碱金属层8中的K离子扩散进入吸收层7的过程中，会将吸收层7沉积的前处理碱金属层6中的Na推回膜层内部至背电极层4/吸收层7界面，K离子同时也扩散至背电极层4/吸收层7界面，钝化吸收层7内部缺陷，减小电流复合损失，提高薄膜太阳能电池的功率。
实施例4：
本申请实施例4提供了一种薄膜太阳能电池的制备方法，包括碱金属前处理方法和上述的吸收层的制备方法。
本申请的一个实施例在吸收层的制备方法之后还包括碱金属后处理方法。
碱金属前处理方法包括对所述衬底进行加热，调节衬底的温度达到前处理温度阈值；对前处理碱金属源加热蒸发，调节所述前处理碱金属源的加热功率达到前处理功率阈值，或调节所述前处理碱金属源的沉积速率达到前处理沉积速率阈值；在所述背电极层远离所述衬底的表面沉积预设厚度的前处理碱金属层；
所述吸收层的制备方法包括在所述前处理碱金属层远离所述衬底的表面沉积预设厚度的吸收层；
所述碱金属后处理方法包括对所述衬底进行加热，调节所述衬底的温度达到后处理温度阈值；对后处理碱金属源加热蒸发，调节所述后处理碱金属源的加热功率达到后处理功率阈值，或调节所述后处理碱金属源的沉积速率达到后处理沉积速率阈值；在所述吸收层远离所述衬底的表面沉积预设厚度的后处理碱金属层。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系排要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确排出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅以一较佳实施例对本发明的技术方案进行介绍，但是对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，应能在具体实施方式上及应用范围上进行改变，故而，综上所述，本说明书内容部不应该理解为本发明的限制，凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，所述薄膜太阳能电池包括依次层叠设置的衬底、背电极层和吸收层，所述吸收层包括金属元素和非金属元素，其特征在于，所述吸收层的制备方法包括：
调节沉积所述吸收层的沉积腔室内的压力达到预设压力阈值；
对已形成有所述背电极层的衬底进行加热，调节所述衬底的温度达到预设沉积温度阈值；以及
对金属源进行加热，调节所述金属源的加热功率达到第一预设功率阈值，或调节所述金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值；以及
对非金属源进行加热，调节所述非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值或调节所述非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值；
根据所述沉积腔室的压力、所述衬底的温度、所述金属源的加热功率或沉积速率，以及所述非金属源的加热功率或沉积速率，在所述背电极层远离所述衬底的表面沉积具有预设含量的金属元素且膜层达到预设厚度的吸收层。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述吸收层包括铜铟镓硒膜层，所述铜铟镓硒膜层中铜Cu的预设含量为0.52≤Cu/(In+Ga)≤0.98，和/或所述铜铟镓硒膜层中镓Ga的预设含量为0.1≤Ga/(In+Ga)≤0.7。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述吸收层包括铜铟镓硒膜层，所述铜铟镓硒膜层中铜Cu的预设含量为0.6≤Cu/(In+Ga)≤0.96，和/或所述铜铟镓硒膜层中镓Ga的预设含量为0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.62。
4.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述第一预设沉积速率阈值为5～100mg/s，和/或所述第二预设沉积速率阈值为5～100mg/s。
5.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述第一预设沉积速率阈值为10～50mg/s，和/或所述第二预设沉积速率阈值为10～50mg/s。
6.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述第一预设功率阈值为100～3000W，和/或所述第二预设功率阈值为200～2000W。
7.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述第一预设功率阈值为200～2000W，和/或所述第二预设功率阈值为400～900W。
8.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述预设压力阈值大于1.0×10-3Pa，所述预设沉积温度阈值为200～600℃，所述预设厚度为1.0～3.0μm。
9.根据权利要求1～3任一项所述的薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于，所述预设压力阈值大于1.1×10-3Pa，所述预设沉积温度阈值为500～540℃，和/或所述预设厚度为1.8～2.6μm。
10.一种采用如1～9任一项所述的制备方法制备薄膜太阳能电池吸收层的镀膜设备，其特征在于，所述镀膜设备包括金属源、非金属源、第一加热器、第二加热器和第三加热器；所述金属源内填充有金属单质原料，所述非金属源内填充有非金属单质原料；
控制器用于控制所述第一加热器加热衬底，使衬底的温度达到预设温度阈值，控制所述第二加热器加热金属源，使金属源的加热功率达到第一预设功率阈值或金属源的沉积速率达到第一预设沉积速率阈值，控制所述第三加热器加热非金属源，使非金属源的加热功率达到第二预设功率阈值或非金属源的沉积速率达到第二预设沉积速率阈值。
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