[发明专利]一种薄膜太阳电池及其制造方法

权利要求书

1.一种薄膜太阳电池，从下到上依次由玻璃基底、背电极、光吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极构成，其特征在于：所述的光吸收层为铜硅锡硫薄膜，其厚度为0.5～5μm。

2.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于：电池的背电极为钼铜合金薄膜，其厚度为0.3～3μm，其中铜含量为重量百分比2～40％。

3.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于：所述的缓冲层为硫化锌薄膜，其厚度为20～100nm。

4.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于：所述的窗口层为氧化锌铝薄膜，其厚度为0.2～5μm。

5.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于：所述的顶电极为镍铝合金薄膜，其厚度为0.2～5μm，其中铝含量为重量百分比1～100％。

6.一种制造根据权利要求1所述的薄膜太阳电池的方法，其特征包括以下步骤：

(1)背电极制造；

(2)光吸收层制造：采用溅射硫化法在背电极上沉积一层铜硅锡硫薄膜；

(3)缓冲层制造；

(4)窗口层制造；

(5)顶电极的制造。

7.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池制造方法，其特征在于：步骤(1)背电极的制造采用直流磁控溅射法，在基底表面上用钼-铜合金靶直流磁控溅射或钼、铜双靶直流磁控溅射，其溅射的工作气体为高纯氩气，工作气压为0.05～10Pa，溅射功率为40～250W，热处理温度为300～600℃，从而沉积成钼铜合金薄膜背电极。

8.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池制造方法，其特征在于：步骤(2)吸收层的制造采用溅射硫化法，即首先采用分步溅射或共溅射的方法形成铜-硅-锡合金预制层，通过在元素硫或硫化氢气氛下进行硫化处理过程，硫化温度为300～700℃，扩散形成铜硅锡硫薄膜。

9.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池制造方法，其特征在于：步骤(3)缓冲层的制造采用射频反应磁控溅射法，其溅射的工作气体为高纯硫化氢与高纯氩气的混合气体，其中硫化氢的含量为1～100％，工作气压为0.05～10Pa，靶材为高纯锌靶或硫化锌靶，溅射功率为40～250W，基底温度为200～400℃，从而在光吸收层上沉积一层硫化锌薄膜。

10.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池制造方法，其特征在于：步骤(4)窗口层的制造采用直流磁控溅射法：采用直流磁控溅射氧化铝掺杂的氧化锌靶，所述氧化铝的含量为重量百分比1～5％，其溅射的工作气体为高纯氩气，工作气压为0.05～10Pa，溅射功率为40～250W，基底温度为150～400℃，从而沉积制备一层氧化锌铝薄膜。

11.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池制造方法，其特征在于：步骤(5)顶电极的制造是在氧化锌铝薄膜上通过掩膜用蒸发的方法沉积一层镍铝合金薄膜。