本实用新型专利技术公开一种柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，其由以下7个部分组合而成：1)、透明的柔性衬底薄膜材料层；2)、在所述柔性衬底薄膜材料层上低温沉积有ZnxCd1-xO形成的透明导电薄膜层；3)、在所述透明导电薄膜层的部分位置上形成负极；4)、设置在所述透明导电薄膜层上的CdS薄膜窗口层，5)、设置在所述CdS薄膜窗口层上的CdTe薄膜吸收层；6)、设置在所述CdTe薄膜吸收层上的背电极金属接触层；7)、设置在所述背电极金属接触层上的柔性薄膜材料封装层。本实用新型专利技术具有成本低，效率高和满足不同领域需求的优点，且可以应用于低温工艺的柔性衬底薄膜CdTe薄膜太阳能电池的大批量制备。
【技术实现步骤摘要】
柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池
本技术设及纳米无机化合物能源材料制造工艺
，尤其设及一种柔性 衬底CdTe (蹄化簡）薄膜太阳能电池。
技术介绍
太阳能作为一种清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源，越来越受到人们的 重视。太阳能电池可W直接将太阳能转换为电能，在太阳能的直接利用中有很大的优势。人 们对太阳能电池的研究，可W分为体太阳能电池和薄膜太阳能电池的研究。体太阳能电池 是指用化合物半导体的单晶、多晶锭切片为材料基础制备的太阳能电池。它的致命弱点是 材料消耗大，制备工艺复杂，生产成本高。所W，人们更加倾向于薄膜太阳能电池的研究。 [000引在各种类型的薄膜电池中，CdTe薄膜电池由于结构简单，材料易得，制造成本低等 优点，发展速度较快。CdTe是一种化合物半导体，在太阳电池中一般作吸收层。由于它的直 接带隙为1. 45eV左右，与太阳光谱非常匹配，最适合于光电能量转换，是一种良好的PV材 料，具有很高的理论效率（28% )，性能很稳定，一直被光伏业界看重。 因此，研究本 申请人:致力于开发一种低成本，高效率的新型柔性衬底CdTe薄膜太 阳能电池。
技术实现思路
本技术的目的，就是提出一种低成本，高效率的柔性衬底CdTe薄膜太阳能电 池。 本技术为解决上述技术问题，提供了一种柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，由 W下7个部分组合而成；1)、透明的柔性衬底薄膜材料层；2)、在所述柔性衬底薄膜材料层 上低温沉积有Zn,Cdi_,0形成的透明导电薄膜层；3)、在所述透明导电薄膜层的部分位置上 丝网印刷银浆，形成的用于汇集电流的负极；4)、设置在所述透明导电薄膜层未印刷银浆的 位置上的CdS薄膜窗口层，5)、设置在所述CdS薄膜窗口层上的CdTe薄膜吸收层；6)、设置 在所述CdTe薄膜吸收层上的背电极金属接触层；7)、设置在所述背电极金属接触层上的柔 性薄膜材料封装层，用于对背电极进行密封保护。 较佳的，所述化yCdi_yO中的X的值为0. 45?0. 5。 [000引较佳的，所述透明导电薄膜层的电阻率为2.3X1(T3(Q ? cm)。 较佳的，所述CdS薄膜窗口层的厚度为90?llOnm的CdS薄膜。 较佳的，所述背电极金属接触层为镶电极或者侣电极或者铜电极或者金电极。 一种上述的柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，采用如下的制备步骤： a、制备透明的柔性衬底薄膜材料层； b、在所述柔性衬底薄膜材料层上低温沉积化yCdi_yO,制备形成透明导电薄膜层； C、在所述透明导电薄膜层的部分位置上丝网印刷银浆，制备形成用于汇集电流的 负极； t在所述透明导电薄膜层的部分位置上制备CdS薄膜窗口层，所述CdS薄膜窗口 层与所述负极不直接接触； e、在所述CdS薄膜窗口层上制备CdTe薄膜吸收层； f、在所述CdTe薄膜吸收层上制备背电极金属接触层； g、在所述背电极金属接触层上制备柔性薄膜材料封装层，用于对背电极进行密封 保护； K获得柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池。 较佳的，所述步骤b中所述透明导电薄膜层采用化yCdi_yO低温沉积工艺，所述透明 导电薄膜层采用反应式磁控瓣射方法制备，祀材为化/Cd按照一定比例组成的合金，化和 Cd的纯度分别达到99. 99% W上。 在沉积形成透明导电薄膜层之前，先将所述柔性衬底薄膜材料层用超声波己醇清 洗lOmin，再用去离子水超声清洗lOmin，最后用氮气吹干；沉积时，所述柔性衬底薄膜材料 层的温度为200°C，沉积室背景压强小于5 X l(T3Pa，瓣射电压400V，沉积时间15min。 较佳的，所述步骤d中的所述CdS薄膜窗口层采用化学沉积法制备工艺，制作CdS 薄膜采用的化学药品包括醋酸氨、醋酸簡、氨水和硫脈，控制化学反应时间、温度，使所述透 明导电薄膜层上面均匀淀积一层厚度约为90?llOnm的CdS薄膜，并用CdCl2涂覆在CdS 上，并加热到350°C?400°C进行退火处理。 较佳的，所述步骤e中所述的CdTe薄膜吸收层采用电解淀积工艺，将含有CcT及 HTe0 2+的电解液进行化学还原反应，从而得到Cd和Te并淀积形成CdTe薄膜；在电解淀积 过程中，得到厚度为3 ym的薄膜，并用CdCl2涂覆在CdTe上，并加热到350°C?400°C进行 退火处理。 较佳的，所述步骤f中首先对所述CdTe薄膜吸收层的表面进行化学刻蚀，再高浓 度渗杂背接触材料，所述背接触材料是CdS/CdTe/ZnTe ;化，所述CdS/CdTe/ZnTe ;化的成 膜厚度为45?55nm ;45?55nm，形成欧姆接触，提高太阳能薄膜电池性能。 综上所述，本技术柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池及其制备方法具有如下有 近:效果： 1、本技术所开发的新型柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，具有成本低，效率高 和满足不同领域需求的优点。 2、本技术采用柔性衬底，实现太阳能电池可W在一定的角度内弯折，W此满 足不同场合的需求，适用范围广。 [002引 3、本技术所开发的新型柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池制备方法，有效的降 低了工艺的复杂度和制造成本，具有成膜质量好、工艺简单和价格低廉的优点，是一种制备 高质量柔性衬底CdTe薄膜太阳电池的有效的方法。 4、本技术具体的通过采用化xCdl-xO低温沉积工艺，降低工艺的复杂度；CdS 薄膜窗口层采用化学沉积法（CBD)制备工艺，成本低廉；CdTe薄膜吸收层采用电解淀积工 艺，制作CdTe背电极金属接触时，形成欧姆接触，进一步有效提高太阳能薄膜电池的性能。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明： 图1为具体实施例柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池的结构示意图。 附图标号说明： 柔性衬底薄膜材料层1，透明导电薄膜层2,负极3, CdS薄膜窗口层4, CdTe薄膜吸 收层5,背电极金属接触层6,柔性薄膜材料封装层7。 【具体实施方式】 本实施例公开了一种柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，其由7个部分组合而成，该 7个部分分别为柔性衬底薄膜材料层1、透明导电薄膜层2、负极3、CdS薄膜窗口层4、CdTe 薄膜吸收层5、背电极金属接触层6和柔性薄膜材料封装层7。 如图1所示，本实施例具体为底层设置透明的柔性衬底薄膜材料层1 ;在柔性衬底 薄膜材料层1上低温沉积有化共di_并形成的透明导电薄膜层2 ;在透明导电薄膜层2的部 分位置上丝网印刷银浆，形成的用于汇集电流的负极3 ;4)、设置在透明导电薄膜层2未印 刷银浆的位置上的CdS薄膜窗口层4 ;设置在CdS薄膜窗口层4上的CdTe薄膜吸收层5 ;设 置在CdTe薄膜吸收层5上的背电极金属接触层6 ;设置在背电极金属接触层6上的柔性薄 膜材料封装层7,用于对背电极进行密封保护。 具体的，本实施例选用的化,Cdi_,0中的X的值为0. 45?0. 5,如X选用0. 5,则形 成Zn。.5Cd。.50，形成的透明导电薄膜层2的电阻率为2.3Xl(^3(Q?cm)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，其特征在于，由以下7个部分组合而成：1)、透明的柔性衬底薄膜材料层；2)、在所述柔性衬底薄膜材料层上低温沉积有ZnxCd1‑xO形成的透明导电薄膜层；3)、在所述透明导电薄膜层的部分位置上丝网印刷银浆，形成的用于汇集电流的负极；4)、设置在所述透明导电薄膜层的未印刷银浆的位置上的CdS薄膜窗口层；5)、设置在所述CdS薄膜窗口层上的CdTe薄膜吸收层；6)、设置在所述CdTe薄膜吸收层上的背电极金属接触层；7)、设置在所述背电极金属接触层上的柔性薄膜材料封装层，用于对背电极进行密封保护。
【技术特征摘要】
1. 一种柔性衬底CdTe薄膜太阳能电池，其特征在于，由以下7个部分组合而成： 1) 、透明的柔性衬底薄膜材料层； 2) 、在所述柔性衬底薄膜材料层上低温沉积有Zr^CdhO形成的透明导电薄膜层； 3) 、在所述透明导电薄膜层的部分位置上丝网印刷银浆，形成的用于汇集电流的负 极； 4) 、设置在所述透明导电薄膜层的未印刷银浆的位置上的CdS薄膜窗口层； 5) 、设置在所述CdS薄膜窗口层上的CdTe薄膜吸收层； 6) 、设置在所述CdTe薄膜吸收层上的背电极金属接触层； 7) 、设置在所述背电极金属接触层上的柔性薄膜材料封装层...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长柱，苏青峰，张根发，冯世军，
申请(专利权)人：上海联孚新能源科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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