[发明专利]薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法及镀膜设备

说明书

本发明提供了薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法及镀膜设备，制备方法包括：对已形成有吸收层的衬底进行加热，调节所述衬底的温度达到预设温度阈值；根据所述衬底温度在所述吸收层远离所述背电极层的表面沉积预设厚度的碱金属层。本申请通过在吸收层表面沉积预设厚度的碱金属层，对吸收层表面进行处理，降低吸收层表面的粗糙程度，得到相对规则的吸收层表面，控制工艺参数来精确控制沉积到吸收层表面以及进入吸收层的碱金属的量，来控制吸收层表面形貌的优化，提高太阳能电池的功率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池衬底镀膜技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜腔室。

背景技术

薄膜太阳能电池的研究近年来发展迅速，已成为太阳能电池领域中最活跃的方向，而其中铜铟镓硒尤为引人注目，是太阳能电池材料体系中能够同时兼顾高效率和低成本的、最好的和最现实的体系。

目前大部分的铜铟镓硒电池都是利用真空蒸镀的方式生产的，一般称为共蒸镀。共蒸镀镀膜是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化成粒子，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。共蒸镀具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

由于上述共蒸镀膜形成的薄膜太阳能电池的光吸收层存在表面粗糙且不规则的问题，进一步导致薄膜太阳能电池功率降低的技术问题。

发明内容

本发明提供一种薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法及镀膜设备，以解决现有技术中光吸收层存在表面粗糙且不规则的问题，从而降低薄膜太阳能电池功率的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，其特征在于，所述薄膜太阳能电池包括依次层叠设置的衬底、背电极层、吸收层和碱金属层，其特征在于，所述碱金属层的制备方法包括：

对已形成有所述吸收层的衬底进行加热，调节所述衬底的温度达到预设温度阈值；

根据所述衬底的温度，在所述吸收层远离所述背电极层的表面沉积预设厚度的碱金属层。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，根据所述衬底温度在所述吸收层远离所述衬底的表面沉积预设厚度的碱金属层包括：

对碱金属源进行加热，调节所述碱金属源的加热功率达到预设功率阈值，或调节所述碱金属源的沉积速率达到预设沉积速率阈值；

根据所述衬底温度以及所述碱金属源的加热功率或沉积速率，在所述吸收层远离所述衬底的表面沉积预设厚度的碱金属层。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设沉积速率阈值为0.05～0.8nm/s。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设沉积速率阈值为0.1～0.5nm/s。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设功率阈值为500～2000W。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设功率阈值为600～800W。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设沉积温度阈值为200～500℃，所述预设厚度为2～100nm。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，所述预设沉积温度阈值为300～480℃，所述预设厚度为10～80nm。

可选地，上述的薄膜太阳能电池碱金属层的制备方法，在所述碱金属源中填充固态的碱金属化合物，将衬底加热至达到预设沉积温度阈值，并将固态的碱金属化合物加热至加热功率达到预设功率阈值，或将固态的碱金属化合物加热至沉积速率达到预设沉积速率阈值，使固态的碱金属化合物蒸发形成气态的碱金属阳离子和阴离子，并沉积在所述吸收层远离衬底的表面上。