[发明专利]碲化镉薄膜太阳电池、电池组件及其制备方法

权利要求书

1.一种碲化镉薄膜太阳电池，包括由碲化镉层形成的pn异质结结构、以及背电极层，其特征在于，所述碲化镉层上依次形成有铜薄膜层和氮化钼层，所述铜薄膜层和氮化钼层用于形成位于所述背电极层与所述碲化镉层之间的背接触结构。

2.如权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述pn异质结结构由碲化镉层与硫化镉形成。

3.如权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述铜薄膜层部分地被用于与所述碲化镉层表面的富碲层反应生成Cu_xTe，其中，1≤x≤2。

4.如权利要求3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述x基本等于1.44。

5.如权利要求3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述富碲层是通过对所述碲化镉层进行腐蚀处理后形成的孔状富碲层。

6.如权利要求1或2或3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述铜薄膜层中部分的铜被扩散至所述碲化镉层中以替代镉原子形成Cu_Cd缺陷。

7.如权利要求1或2或3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述氮化钼层为MoN_0.46、MoN_0.506、MoN、Mo_0.82N、Mo_0.93N、Mo_0.98N、Mo₂N、Mo₂N_0.92、Mo₃N₂ 或者Mo₅N₆，或者为以上各组分的任意组合。

8.如权利要求7所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述氮化钼层的厚度范围为大于或等于500埃且小于或等于5000埃。

9.如权利要求1或2或3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述铜薄膜层的厚度范围为大于或等于2埃且小于或等于500埃。

10.如权利要求1或2或3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述背电极层为镍、铝、铬、钛或金，或者为以上金属任意组合形成的复合层。

11.如权利要求1或2或3所述的碲化镉薄膜太阳电池，其特征在于，所述氮化钼层采用反应溅射的方法形成。

12.一种太阳电池组件，其特征在于，其包括多个如权利要求1至11中任一项所述的碲化镉薄膜太阳电池。

13.一种制备如权利要求1所述碲化镉薄膜太阳电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供由碲化镉层形成的pn异质结结构；

在所述碲化镉层表面沉积铜薄膜层；

在所述铜薄膜层上沉积氮化钼层；以及

沉积形成背电极层。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在沉积氮化钼层之后，还包括步骤：进行热处理；

在该热处理过程中，所述铜薄膜层部分地与所述碲化镉层表面的富碲层反应生成Cu_xTe，其中，1≤x≤2。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述热处理的工艺条件为：在Ar气氛或者氮气气氛下处理，热处理温度范围为140℃至300℃，热处理时间范围为10分钟至90分钟。

16.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，沉积氮化钼层中采用反应溅射的方法，其中，反应溅射的靶材为钼，反应溅射的溅射功率范围为30瓦至300瓦，反应溅射的时间范围为5分钟至30分钟，反应溅射的气体为氩气与氮气的混合气体。

17.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，沉积所述铜薄膜层采用真空反应蒸发、溅射或脉冲激光方法。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在沉积铜薄膜层之前，还包括步骤：在所述碲化镉层表面进行腐蚀处理以去除碲化镉表面的氧化物并使所述碲化镉层表面形成所述富碲层。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述腐蚀处理中，使用的腐蚀溶液为溴甲醇，腐蚀的时间范围为2秒至10秒，其中，溴甲醇中溴的体积百分比浓度范围为15%至5%。

20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述pn异质结结构由碲化镉层与硫化镉形成。