[发明专利]具有NaxIn1SyClz缓冲层的薄层太阳能电池的层系统

权利要求书

1.用于薄层太阳能电池(100)的层系统(1)，包括：

包含硫族化合物半导体的吸收层(4)，

布置在吸收层(4)上的缓冲层(5)，其中所述缓冲层(5)包含Na_xIn₁S_yCl_z，其中

0.05≤x<0.2或者0.2<x≤0.5，

0.6≤x/z≤1.4且

1≤y≤2。

2.根据权利要求1所述的层系统(1)，其中0.1≤x<0.2或者0.2<x≤0.3。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中0.8≤x/z≤1.2。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中1.3≤y≤1.5。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中所述缓冲层(5)具有10nm至100nm的层厚。

6.根据权利要求5所述的层系统(1)，其中所述缓冲层(5)具有20nm至60nm的层厚。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中所述缓冲层(5)包含≤10％原子百分比的氧份额和/或≤10％原子百分比的铜份额。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中缓冲层(5)中钠和氯的份额具有非恒定的深度分布。

9.根据权利要求8所述的层系统(1)，其中缓冲层(5)中钠和氯的物质量份额具有从朝向吸收层(4)的表面向缓冲层(5)内部下降的梯度。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的层系统(1)，其中硫族化合物半导体包含Cu₂ZnSn(S,Se)₄、Cu(In,Ga,Al)(S,Se)₂。

11.根据权利要求10所述的层系统(1)，其中硫族化合物半导体包含CuInSe₂、CuInS₂、Cu(In,Ga)Se₂或者Cu(In,Ga)(S,Se)₂。

12.薄层太阳能电池(100)，包括：

衬底(2)，

布置在衬底(2)上的背电极(3)，

布置在背电极(3)上的根据权利要求1至11之一所述的层系统(1)，以及

布置在层系统(1)上的前电极(7)。

13.根据权利要求12所述的薄层太阳能电池(100)，其中第二缓冲层(6)布置在缓冲层(5)和前电极(7)之间。

14.根据权利要求13所述的薄层太阳能电池(100)，其中第二缓冲层(6)包含未掺杂的氧化锌和/或未掺杂的氧化锌镁。

15.用于制造薄层太阳能电池(100)的层系统(1)的方法，具有以下步骤：

a)提供包含硫族化合物半导体的吸收层(4)，并且

b)将缓冲层(5)布置在吸收层(4)上，其中所述缓冲层(5)包含Na_xIn₁S_yCl_z，其中

0.05≤x<0.2或者0.2<x≤0.5，

0.6≤x/z≤1.4且

1≤y≤2。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在步骤b)中将氯化钠和硫化铟施加到吸收层(4)上。

17.根据权利要求16所述的方法，其中在步骤b)中通过原子层沉积(ALD)、离子层气相沉积(ILGAR)、溅射热解、化学蒸汽沉积(CVD)或物理蒸汽沉积(PVD)、溅射、热蒸发或者电子射线蒸发将氯化钠和硫化铟施加到吸收层(4)上。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在步骤b)中从单独的氯化钠源(8)和硫化铟源(9)将氯化钠和硫化铟施加到吸收层(4)上。