[发明专利]具有陷光结构的超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制备方法

权利要求书

1.一种具有陷光结构的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方 法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、在清洗处理后的普通钠钙玻璃衬底[10]上，溅射沉积背电极Mo 膜[11]，厚度为0.5μm～1.0μm；

步骤二、在背电极[11]上溅射沉积具有绒度的Ag膜[12]，厚度为50nm～ 150nm，衬底温度为150℃～300℃；

步骤三、采用溅射法沉积透明导电ZnO：A1薄膜[13]，厚度为0.15μm～ 0.25μm，衬底温度为150℃～250℃；

步骤四、溅射沉积厚度为3nm～20nm的Mo膜，采用固态硒源硒化法对 其硒化，形成厚度为5nm～25nm的MoSe₂薄膜[14]；

步骤五、利用共蒸发法沉积具有“V”型带隙梯度分布的铜铟镓硒吸收层 [15]，所述铜铟镓硒的化学式为CuIn_1-xGa_x(Se_1-yS_y)₂，原子比y＝0，即在MoSe₂薄膜[14]上先沉积宽带隙铜铟镓硒薄膜，所述铜铟镓硒的化学式为 CuIn_1-xGa_x(Se_1-yS_y)₂，原子比x＞0.7，y＝0，厚度为0.05μm～0.12μm，再沉积 窄带隙铜铟镓硒薄膜，所述铜铟镓硒的化学式为CuIn_1-xGa_x(Se_1-yS_y，原子比 0.35≥x≥0.22，y＝0，通过工艺参数调控，在吸收层中形成“V”型带隙梯度 分布；吸收层的厚度为0.3μm～1.0μm；吸收层薄膜制备过程中，衬底温度控 制在360℃～510℃；吸收层沉积结束后，对其进行原位蒸发适量NaF材料的 热处理，使得吸收层中Na原子的含量保持在0.1％；

步骤六、用化学水浴法，在吸收层[15]上沉积Zn(S,O,OH)缓冲层[16]，厚 度为30nm～70nm；

步骤七、在衬底未有意加热的条件下，溅射沉积透明窗口层SnO₂：In薄膜 [17]，厚度为0.2μm～0.4μm；

步骤八、在透明窗口层[17]上蒸发沉积上电极Ni/A1复合薄膜[18]，厚度 为2.5μm～3μm；

步骤九、蒸发沉积减反射层MgF₂薄膜[19]，厚度为100nm～130nm。

2.如权利要求1所述的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法， 其特征在于：在Ag膜[12]表面直接沉积MoSe₂薄膜[14]代替步骤三和步骤四， 实现背反射复合层为双层复合薄膜结构。

3.如权利要求1所述的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法， 其特征在于：在Ag膜表面直接沉积MoSe₂薄膜，实现背反射复合层为双层复 合薄膜结构代替步骤三和步骤四；用溅射金属预置层后硒化/硫化法制备具有 “V”型带隙梯度的铜铟镓硒硫吸收层[15]代替步骤五，所述铜铟镓硒硫的化 学式为CuIn_1-xGa_x(Se_1-yS_y)₂，原子比0.15≤y≤0.3，即在MoSe₂薄膜[14]上溅 射CuGa靶和In靶，其中CuGa靶的Ga含量为22wt.％，制备出厚度为0.12μm～ 0.4μm的Cu-In-Ga金属预置层；然后采用固态硒源、固态硫源先后对金属预 置层进行硒化和硫化处理，制备具有“V”型带隙梯度分布的铜铟镓硒硫薄膜， 所述铜铟镓硒硫的化学式为CuIn_1-xGa_x(Se_1-yS_y)₂，原子比0.22≤x≤0.35， 0.15≤y≤0.3；在硒化和硫化处理过程中，衬底温度为400℃～510℃，所制备 的吸收层厚度为0.3μm～1.0μm；吸收层沉积结束后，对其进行原位蒸发NaF 材料的热处理，使得吸收层中Na原子的含量保持在0.1％。