[发明专利]具有陷光结构的超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有陷光结构的超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制备方法。包括：在衬底上依次沉积背电极Mo膜[11]、Ag膜[12]，透明导电ZnO:Al薄膜[13]、MoSe2薄膜[14]、吸收层[15]、Zn(S，O，OH)缓冲层[16]、透明窗口层SnO2:In[17]、电极Ni/Al复合薄膜[18]和减反射层MgF2薄膜[19]，吸收层厚度为0.3μm～1μm。在电池吸收层[15]薄膜内产生“V”型带隙梯度分布，从而实现超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的陷光结构制备。应用本发明，可减少吸收层薄化导致的光学与电学损失，提高了电池转化效率。本发明取得了工艺简单、材料成本低、无污染等有益效果。

主权项

一种具有陷光结构的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、在清洗处理后的普通钠钙玻璃衬底[10]上，溅射沉积背电极Mo膜[11]，厚度为0.5μm～1.0μm；步骤二、在背电极[11]上溅射沉积具有绒度的Ag膜[12]，厚度为50nm～150nm，衬底温度为150℃～300℃；步骤三、采用溅射法沉积透明导电ZnO:Al薄膜[13]，厚度为0.15μm～0.25μm，衬底温度为150℃～250℃；步骤四、溅射沉积厚度为3nm～20nm的Mo膜，采用固态硒源硒化法对其硒化，形成厚度为5nm～25nm的MoSe2薄膜[14]；步骤五、利用共蒸发法沉积具有“V”型带隙梯度分布的铜铟镓硒(CuIn1-xGax(Se1-ySy)2，原子比y＝0)吸收层[15]，即在MoSe2薄膜[14]上先沉积宽带隙铜铟镓硒(原子比x＞0.7，y＝0)薄膜，厚度为0.05μm～0.12μm，再沉积窄带隙铜铟镓硒薄膜(原子比0.35≥x≥0.22，y＝0)，通过工艺参数调控，在吸收层中形成“V”型带隙梯度分布；吸收层的厚度为0.3μm～1.0μm；吸收层薄膜制备过程中，衬底温度控制在360℃～510℃；吸收层沉积结束后，对其进行原位蒸发适量NaF材料的热处理，使得吸收层中Na原子的含量保持在0.1％；步骤六、用化学水浴法，在吸收层[15]上沉积Zn(S，O，OH)缓冲层[16]，厚度为30nm～70nm；步骤七、在衬底未有意加热的条件下，溅射沉积透明窗口层SnO2:In薄膜[17]，厚度为0.2μm～0.4μm；步骤八、在透明窗口层[17]上蒸发沉积上电极Ni/Al复合薄膜[18]，厚度为2.5μm～3μm；步骤九、蒸发沉积减反射层MgF2薄膜[19]，厚度为100nm～130nm。