[发明专利]一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构及其制备方法

权利要求书

1.一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其包括薄膜太阳能电池基本单元，其由下至上包括基片衬底、前电极导电层、电池吸收层、过渡层、本征氧化锌异质结n型层和窗口层，所述电池吸收层为铜铟镓硒薄膜，所述窗口层作为太阳能电池的入光面，其特征在于，所述陷光结构包括均匀铺设在所述窗口层上表面的微纳米层，所述微纳米层为粒径均匀的微纳米球组成，在所述微纳米层的上表面镀一层导电薄膜，通过超声波清洗去除微纳米球，即为所述陷光结构；入射光经所述陷光结构散射后进入到下方的所述电池吸收层。

2.根据权利要求1所述的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其特征在于，所述电池吸收层可选自以下中的任何一种：铜铟镓硒薄膜、铜锌锡硫薄膜、铜铟锡薄膜。

3.根据权利要求1所述的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其特征在于，所述导电薄膜为掺铝氧化锌导电膜，所述窗口层为掺铝氧化锌窗口层。

4.根据权利要求1所述的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其特征在于，所述微纳米球的粒径为200~3000nm。

5.根据权利要求1所述的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其特征在于，所述基片衬底包括硬质基片和柔性基片，所述硬质基片为普通的钠钙玻璃，所述柔性基片为不锈钢、钛、钼、铜片金属衬底和聚酰亚胺PI衬底。

6.根据权利要求1至5任一项所述的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构，其特征在于，所述前电极导电层为钼(Mo)导电层， 所述过渡层为硫化镉(CdS)过渡层。

7.一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的陷光结构的制备方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S10、所述电池基本单元的形成，具体为，从基片衬底开始由下往上依序叠加导电层、电池吸收层、过渡层、异质结型层和窗口层，得到电池基本单元；

步骤S20、微纳米球层的形成，具体为，取浓度为0.5wt.%的纳米/微米球溶液，将其与去离子水按1:1～1:10的比例混合，再将该混合溶液的PH值调至2～6，然后将所述薄膜太阳能电池基本单元放入到该溶液中，放置10s～2min后，取出，用水冲洗干净，此时窗口层上形成微纳米球层，并得到电池结构A；

步骤S30、制备掺铝氧化锌导电膜，具体为，在步骤S20的基础上，在电池结构A上利用磁控溅射方式镀上一层掺铝氧化锌导电膜，以使所述薄膜太阳能电池基本单元的上表面形成U型绒面结构，并得到电池结构B；

步骤S40、微纳米球的去除，具体为，在步骤S30的基础上，采用超声波设备清洗去除电池结构B上表面的纳米/微米球，此时导电薄膜的表面上便形成纳米级U型绒面的陷光结构。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述纳米/微米球为聚苯乙烯或是二氧化硅微球，其粒径为200nm～3000nm。

9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，在步骤S30中，所述导电薄膜的沉积厚度取决于所述纳米/微米球的粒径、以及太阳能电池最大的光吸收率，所述导电薄膜的厚度为50~3000nm。

10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，在步骤S20中，所述磁控溅射的工艺条件如下：本底真空度优于3.0 x10-4Pa，工作气压0.4～0.8Pa，工作气体Ar+O2，溅射电源为射频(13.56MHz)，功率150～1000W，衬底温度为RT～100℃，沉积速率为10～100nm/min.。