[发明专利]硫化镉薄膜太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种硫化镉薄膜太阳电池，结构为：玻璃/Cd₂SnO₄/Zn₂SnO₄/n-CdS/p-CdS:Cu/金属电极，其特征是：在玻璃与金属电极之间，依次为透明导电薄膜Cd₂SnO₄、缓冲层Zn₂SnO₄、窗口层n-CdS、吸收层p-CdS:Cu。

2.如权利要求1所述的硫化镉薄膜太阳电池，其特征是：玻璃为硼硅玻璃或铝硅玻璃中的一种。

3.如权利要求1所述的硫化镉薄膜太阳电池，其特征是：金属电极为铝、银或铜中的一种。

4.一种制备如权利要求1至3所述的硫化镉薄膜太阳电池的方法，其特征是：在玻璃上射频溅射透明导电层Cd₂SnO₄，随后射频溅射缓冲层Zn₂SnO₄，接下来，采用射频溅射法制备n型CdS作为窗口层，然后采用物理气相法室温沉积掺铜CdS并后处理，获得p型CdS作吸收层，或者物理气相法直接在一定温度下生长p型掺铜CdS作吸收层，最后沉积金属电极，并接上引线。

5.如权利要求4所述的硫化镉薄膜太阳电池的制备方法，其特征是：透明导电层Cd₂SnO₄的厚度为100~500 nm，缓冲层Zn₂SnO₄的厚度为70~300 nm，窗口层n型CdS的厚度为80~2000 nm，吸收层p型CdS的厚度为1000~9000 nm，金属电极的厚度为200~3000 nm。

6.如权利要求4所述的硫化镉薄膜太阳电池的制备方法，其特征是：物理气相法指的是真空多源共蒸发或射频溅射法。

7.如权利要求4所述的硫化镉薄膜太阳电池的制备方法，其特征是：后处理包括原位和非原位后处理，所谓原位后处理，指的是在室温下采用物理气相法沉积掺铜CdS后，在真空室中退火250⁰C ~400⁰C，保温10~30分钟；非原位后处理，指的是取出样品，在氮气或惰性气体保护下退火250⁰C ~400⁰C，保温10~30分钟。

8.如权利要求4所述的硫化镉薄膜太阳电池的制备方法，其特征是：在一定温度下生长指玻璃衬底温度保持在250⁰C ~400⁰C。

9.如权利要求4所述的硫化镉薄膜太阳电池的制备方法，其特征是：掺铜CdS的铜原子百分浓度为15 ~50 at%。