[发明专利]薄膜、太阳能电池及其制备方法和装置

权利要求书

1.一种薄膜，其特征在于，具有至少一个叠层单元，每个所述叠层单元具有超晶格结构且包括叠置的下述层：

P型半导体层，所述P型半导体层为铜铟镓硒层；

N型半导体层，所述N型半导体层的材质包括硫化镉、硒化铟或硫化铟；

透明导电氧化物层；

当薄膜具有两个以上的叠层单元时，相邻两个叠层单元之间以P型半导体层与透明导电氧化物层相对贴合的欧姆接触的方式叠置；

所述超晶格结构是双层的，并且由叠置的所述P型半导体层和所述N型半导体层构成。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述透明导电氧化物层对可见光和近红外光是透明的。

3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，透明导电氧化物层是掺杂铝的氧化锌层。

4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述叠层单元包括下述任意一项或多项的厚度特性：

所述铜铟镓硒层的厚度为50纳米至100纳米；

所述N型半导体层的厚度为30纳米至50纳米；

所述透明导电氧化物层的厚度为40纳米至80纳米。

5.根据权利要求1或4所述的薄膜，其特征在于，铜铟镓硒层具有下述原子比例特性：CuIn_1-xGa_xSe₂，其中x＝0.75～0.7。

6.根据权利要求1或4所述的薄膜，其特征在于，铜铟镓硒层中，铜原子、铟原子、镓原子以及硒原子均匀分布，且满足正态分布的3σ值小于5％。

7.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

衬底；

形成于衬底之上的电极层；

如权利要求1至6中任意一项所述的薄膜，且薄膜的铜铟镓硒层与电极层以层叠接触的方式叠置。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极层为金属层；

和/或，衬底包括塑料、玻璃或不锈钢。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，金属层包括钼层。

10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，衬底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

11.一种制作如权利要求7或8或9或10所述的太阳能电池的方法，其特征在于，通过连续多腔体溅射在衬底上制作电极层和如权利要求1至6中任意一项所述的薄膜。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述连续多腔体溅射包括卷对卷多腔体溅射。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

使被加热的衬底依次通过电极靶材溅射区、一个超晶格多层薄膜溅射区、抗反射靶材溅射区，以分别对应地在衬底上逐层溅射电极层、多层超晶格薄膜、抗反射层，其中，所述多层超晶格薄膜为所述薄膜。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，衬底的温度低于340摄氏度。

15.一种制作如权利要求7或8或9或10所述的太阳能电池的装置，其特征在于，包括：

对辊，具有间隔对置的第一辊和第二辊，用以在第一辊和第二辊的同步转动下将卷绕在第一辊的衬底转移至第二辊；

溅射室，设置于所述第一辊和第二辊之间；

所述溅射室具有沿第一辊至第二辊的方向设置的第一腔体、第二腔体、第三腔体，其中，第一腔体用以溅射电极层，第二腔体用以溅射多层超晶格薄膜，第三腔体用以溅射抗反射层；

其中，所述多层超晶格薄膜为如权利要求1至6中任意一项所述的薄膜。