CN201352562Y - 单结铜铟镓硫薄膜太阳能电池 - Google Patents

单结铜铟镓硫薄膜太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及太阳能电池技术，特别涉及一种化合物半导体薄膜单结铜铟镓硫CuInGaS2太阳电池技术，其特征在于；它是依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶板衬底1，上，电镀钼Mo或钛Te层作电极2，然后再应用多靶濺射沉积法在衬底1，上先濺射铜层Cu，再濺射铟层In，和镓层Ga，而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理后可得到具有黄铜矿结构的铜铟镓硫CuInGaS2多晶膜3，再相继在铜铟镓硫CuInGaS2表面3，上，采用濺射法溅射氧化锌ZnO过渡层4，和透明导电膜AzO层5，再镀減反射层6，最后镀金属柵极7，用于输出电流的结构。其优点为；性能稳定，转化率高、成本低、原料丰富，可大面积生产。

Description

单结铜铟镓硫薄膜太阳能电池
技术领域；
本实用新型涉及一种太阳能电池技术，特别是一种化合物半导体合金；单结铜铟镓硫CuInGaS2簿膜太阳能电池技术。
背景技术；
太阳能发电是利用硅或合金等半导体材料的光伏效应，在光的照射下产生电能。硅系列产品分为单晶硅，多晶硅和非晶硅。单晶和多晶硅电池。是利用地球上的沙岩，〔二氧化硅〕用真空冶炼提纯铸成单晶或多晶硅棒，切割为片状铺设在密封并抽真空的玻璃扳下，嵌以电极串联或并联而成电池。其缺点：耗能量大，硅棒原料贫乏，成本高、不便于大面积生产。
非晶硅太阳能电池是最近才发展起来的一种新型簿膜电池。非晶硅电池的最大优点是成本低，〔为多晶硅电池成本的50％左右〕耗材少(电池厚度小于1μm.，是多晶硅片厚的1/50左右)，材料与器件同时完成，便于大面积生产。且具有弱光发电特性。但转化率低、因此受到人们的普遍重视，并得到迅速发展。但转化率较低，衰減严重。
化合物半导体合金铜铟硒镓CuInGaSe2簿膜太阳能电池。制备方法简单，性能稳定，转化率高、成本低、原料丰富，可大面积生产。但硒化物有毒，价格高昂。
发明内容；
本实用新型发明的目的是；克服硅系列太阳能电池的缺点：回避了化合物半导体合金铜铟硒镓CuInGaSe2簿膜太阳能电池，硒化物有毒，价格高昂的币病。提供一种制备方法简单，性能稳定，加硫后禁带宽度为1。5eV更接近于太阳能电池材料最佳禁带宽度1.45eV.；能产生更高的开路电压，转化率高、成本低、原料丰富，可大面积生产的化合物半导体合金单结铜铟镓硫CuInGaS2簿膜太阳能电池。
本发明的技术方案是：
本实用新型；一种单结铜铟镓硫CuInGaS2太阳能电池，它是一种化合物半导体薄膜太阳能电池：，它是依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶板衬底上电镀钼Mo或钛Te层作电极。然后再应用多靶濺射沉积法在衬底上先濺射铜层Cu，再濺射铟层In，和镓层Ga，而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理后可得到具有黄铜矿结构的单结铜铟镓硫CuInGaS2多晶膜。相继在铜铟镓硫CuInGaS2表面上采用濺射法濺射氧化锌Zno过渡层和透明导电膜Azo层，再镀減反射层，最后镀金属栅极用于输出电流的结构。
本实用新型；一种单结铜铟镓硫CuInGaS2太阳能电池，它是一种化合物半导体薄膜太阳能电池：，它是依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶板衬底上电镀钼Mo或钛Te层作电极。然后再应用多靶濺射沉积法在衬底上先濺射铜层Cu，再濺射铟和镓层[In+Ga]；铜/铟+镓，Cu/[In+Ga]比例控制在0.85-0.95之间；镓/铟，Ga/In比例控制在；0.25---0.35左右。而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理，利用氩气或氢气作载气，炉温保持在350---450℃之间；硫化时间10---30min；控制热处理的时间和温度即控制了S的含量；硫化，后可得到具有黄铜矿结构的单结铜铟镓硫CuInGaS2多晶薄膜，[晶粒大于1μm，膜厚为---2μm，电阻率在1---10Ω·cm；之后，相继在单结铜铟镓硫CuInGaS2表面上采用濺射法濺射氧化锌Zno过渡层和透明导电膜Azo层，再镀減反射层，最后镀金属栅极用于输出电流的结构。
附图说明：
图“1”为本实用新型单结铜铟镓硫薄膜太阳能电池结构示意图：
图中：1，衬底2，钼或钛电极3，铜铟镓硫多晶膜4，氧化锌过渡层5，透明导电膜层6，減反射层，7，金属栅极
参照附图具体实施方式；
本实用新型；一种单结铜铟镓硫，CuInGaS2太阳能电池，它是一种化合物半导体薄膜太阳能电池：，它是依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶板衬底1，上，电镀钼To或钛Te层作电极2，然后再应用多靶濺射沉积法在衬底上先濺射铜层Cu，再濺射铟和镓层，In，Ga而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理，后可得到具有黄铜矿结构的单结铜铟镓硫CuInGaS2多晶薄膜3；再相继在铜铟镓相继在铜铟镓硫膜CuInGaS2表面上采用濺射法濺射氧化锌Zno过渡层4，和透明导电膜Azo层5，；在其表面镀減反射膜6，最后镀金属栅极7，用于输出电流的结构。
本实用新型；一种单结铜铟镓硫CuInGaS2太阳能电池，它是一种化合物半导体薄膜太阳能电池：，它是依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶板衬底1，上，电镀钼Mo或钛Te层作电极2；然后再应用多靶濺射沉积法在衬底1上，先濺射铜层Cu，再濺射铟和镓层[In+Ga]；铜/铟+镓，Cu/[In+Ga]比例控制在0.85-0.95之间；镓/铟，Ga/In比例控制在；0.25---0.35左右。而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理，利用氩气或氢气作载气，炉温保持在350---450℃之间；硫化时间10---30min；控制热处理的时间和温度即控制S的含量；硫化后可得到具有黄铜矿结构的单结铜铟镓硫CuInGaS2多晶薄膜3，[晶粒大于1μm，膜厚为---2μm，电阻率在1---10Ω·cm之间；]，之后相继在铜铟镓硫CuInGaS2表面上采用濺射法濺射氧化锌Zno过渡层4，和透明导电膜Azo层5，；在其表面镀減反射膜6，最后镀金属栅极7，用于输出电流。

Claims (1)

1，一种单结铜铟镓硫薄膜太阳电池，特别涉及一种化合物半导体薄膜单结铜铟镓硫CuInGaS2太阳电池其特征在于；它是一种在扳式平面上镀不同原素膜的叠层电池；依次在玻璃，不锈钢板，特制塑胶平面板衬底(1)上，电镀钼Mo或钛Te层作电极(2)，然后再应用多靶濺射沉积法在衬底(1)上，先濺射铜层Cu，再濺射铟层In，和镓层Ga，而后在硫的气氛中H2S或S粉的低温炉中作硫化处理附着硫S2层，组成了具有黄铜矿结构的单结铜铟镓硫CuInGaS2多晶膜(3；)再相继在铜铟镓硫CuInGaS2表面(3)，上，采用濺射法濺射氧化锌Zno过渡层(4)，和透明导电膜Azo层(5)，再镀減反射层(6)，最后镀金属柵极(7)，用于输出电流的结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112279306A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 南京晓庄学院 硫化物纳米晶的优化方法和Sn-S-Co纳米晶及其优化产物

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