[发明专利]用于CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)的形成方法和用于实施该连续膜形成方法的连续膜形成设备

权利要求书

1.一种用于CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，

其中，在用于生产CIS类薄膜太阳能电池的方法中，缓冲层和窗口层依次以多层排列连续形成于半成品的太阳能电池基底的光吸收层上，该半成品的太阳能电池基底通过在玻璃基底上依次形成金属基电极和光吸收层而获得，所述CIS类薄膜太阳能电池是具有包括依次叠置以下层的基底结构的pn异质节元件：玻璃基底、金属基电极层、具有p型导电性并包含CIS类(CuInSe₂类)黄铜矿多元化合物半导体薄膜的光吸收层、包含具有透明性和高电阻的锌化合物晶体半导体薄膜的缓冲层以及具有n型导电性并包含具有透明性和低电阻的氧化锌(ZnO)类透明导电膜的窗口层。

2.根据权利要求1所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，该缓冲层和窗口层通过在金属有机化学气相沉积(MOCVD)膜沉积设备中通过MOCVD法连续形成，该金属有机化学气相沉积膜沉积设备具有预热步骤和膜沉积步骤直线排列相连的结构。

3.根据权利要求1所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，缓冲层和窗口层在同一MOCVD膜沉积设备中，分别在缓冲层形成步骤和窗口层形成步骤中连续形成，该两个步骤是相邻的独立步骤。

4.根据权利要求2或3所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，在形成缓冲层和窗口层的步骤中，将作为膜形成原料的锌的有机金属化合物和纯水填充至鼓泡器或类似设备中，将惰性气体如氦气或氩气用作通过该鼓泡器的载气以通过MOCVD法进行膜沉积。

5.根据权利要求2或3所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，在形成窗口层的步骤中，将作为膜形成原料的锌的有机金属化合物和纯水(H₂O)填充至鼓泡器或类似设备中，将惰性气体如氦气或氩气用作通过该鼓泡器的载气以通过MOCVD法进行膜沉积，在该MOCVD法中，为了调节电阻率，将在周期表III族中的一种或多种元素，例如硼、铝、铟和镓的任一种或组合用作掺杂剂。

6.根据权利要求4或5所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，在形成窗口层的步骤中，锌的有机金属化合物为二甲基锌或二乙基锌，理想地为二乙基锌(DEZ)，将该化合物填充至鼓泡器中，再用惰性气体如氦气或氩气对其鼓泡，并连同该化合物提供至MOCVD膜沉积设备中。

7.CIS类薄膜太阳能电池的形成连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)的方法，其中，在形成窗口层的步骤中，根据权利要求5所述的用于调节电阻率的掺杂剂为作为氢化或有机金属化合物生产的气体或挥发性(或高蒸汽压)液体，将每一掺杂剂化合物用惰性气体如氦气或氩气稀释，并与伴随原料的载气混合，然后提供至MOCVD膜沉积设备中。

8.根据权利要求1至4任一项所述的CIS类薄膜太阳能电池的连续高电阻缓冲层/窗口层(透明导电膜)形成的方法，其中，缓冲层通过以下步骤形成：在缓冲层形成步骤之前的预热步骤中将基底在高达10^-3Torr的真空中加热至100-200℃，理想地120-160℃ 范围内的温度，将加热至上述温度后的基底立即送至保持在120-160℃范围内的温度下的缓冲层形成步骤，在缓冲层形成步骤中使用二乙基锌和纯水作为膜形成原料以沉积具有2-50nm范围内的膜厚度并具有DEZ/H₂O摩尔比0.5-0.7的含有少量氢氧化锌的ZnO薄膜。