[发明专利]一种新型CdS-CdZnTe薄膜太阳能电池制备方法

摘要

本发明涉及一种新型CdS-CdZnTe薄膜太阳能电池制备方法。本方法通过两步掺Zn法掺入一定量的Zn，可更容易控制薄膜中Zn的含量，并且可得到有利于提高电池性能的Zn分布，使其在背接触附近的薄膜层中具有较高的Zn含量，达到类似过渡层的效果，从而提高了电池的总体效率。

主权项

一种新型CdS‑CdZnTe薄膜太阳能电池制备方法，其特征在于制备工艺步骤如下：1)第一步Zn掺杂：取CdZnTe晶体，锌含量重量百分比为1‑10%，去除表面氧化层，在研钵中研磨至颗粒直径在100‑500μm左右的粉末，再使用烘箱进行干燥；取已沉积有CdS的透明导电玻璃，用N2吹干净表面，作为CSS系统的衬底，将准备好的CdZnTe粉末放置于升华源石墨容器中，将衬底和升华源装入CSS系统的石英管中，抽真空至气压≤0.01mbar后，通入沉积保护气He气，使其沉积气压稳定在1‑50mbar，并将升华源温度设定范围600°C‑650°C，衬底温度设定范围500°C‑550°C，升温时间设为1‑5分钟，沉积时间设为1‑10分钟，打开升华电源，待薄膜沉积完成并冷却后取出样品；2)第二步Zn掺杂：准备Zn浓度配比为50‑200ppm/mol的ZnCl2+CdCl2甲醇溶液，喷涂于CdZnTe薄膜表面，再将样品置于50‑150°C的加热台上，使甲醇尽快挥发；再将样品放入快速热退火（RTA）炉中，抽真空后至≤0.001mbar后，通入保护气Ar至100‑600mbar，设定温度范围为300°C‑400°C，升温速率1‑10°C/秒，退火时间为10‑20分钟，降温速率为1‑10°C/秒，取出样品后进行背电极制备，电极金属采用Au，最终制备成CdS‑CdZnTe薄膜太阳能电池；由于使用了“两步掺Zn法”，从而可控制CdS‑CdZnTe薄膜太阳能电池中的Zn含量以及分布。