薄膜太阳能电池及其制备方法技术

本申请涉及一种薄膜太阳能电池及其制备方法。该薄膜太阳能电池包括：金属衬底和背电极，所述金属衬底和背电极之间设置有阻挡层，其中，所述阻挡层的材质为掺杂有稀土元素化合物的陶瓷材料，所述陶瓷材料选自金属氧化物和金属氮化物中的至少一种，所述稀土元素化合物选自稀土元素氧化物和稀土元素氮化物中的至少一种。本申请采用金属氧化物和/或金属氮化物掺杂稀土元素氧化物作为制备阻挡层的材料，能够通过具有阻挡性能的材料及钉扎晶界的活性元素效应，阻碍金属衬底中的Fe、Cu等元素向Mo电极和CIGS吸收层的扩散，同时由于稀土元素氧化物的增韧效应使该阻挡层体系更加稳定，从而在较薄的阻挡层厚度下获得更为优异的阻挡性能。

Thin film solar cells and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
薄膜太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种薄膜太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池中，杂质对于吸收层光电性能的影响较大，因此要求对吸收层的铜铟镓硒四种元素比例精确控制。诸如不锈钢等金属衬底中的Fe、Cu等元素在吸收层的高温制备条件下会通过钼(Mo)电极向CIGS吸收层扩散，在CIGS中形成深能级缺陷，影响CIGS的结晶质量，从而影响电池的光电性能。因此，选择在金属衬底和Mo电极之间制备合适的阻挡层体系，对于提升CIGS性能具有非常重要的实用价值。有文献公开了柔性CIGS阻挡层采用三层结构，靠近基底层由钛、铬、氮化钛、或氮化钽制成，中间层由氮化钛、氮化钽、氮化钨或氮化锆的任一种制成，靠近电极层的由钛、铬或氮化钛制成，通过筛选扩散阻挡层的结构及各结构的组成成分，获得的扩散阻挡层能有效阻挡不锈钢箔的杂质元素进入吸收层，提高电池性能。但是该三层结构相对复杂，生产成本过高。有文献公开了柔性CIGS阻挡层采用的是1-2μm的铬(Cr)扩散阻挡层，通过Cr单层对金属衬底上的Fe、Cu等元素扩散的抑制，提高柔性CIGS电池的转化效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜太阳能电池，包括：金属衬底和背电极，所述金属衬底和背电极之间设置有阻挡层，其中，所述阻挡层的材质为掺杂有稀土元素化合物的陶瓷材料，所述陶瓷材料选自金属氧化物和金属氮化物中的至少一种，所述稀土元素化合物选自稀土元素氧化物和稀土元素氮化物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池，包括：金属衬底和背电极，所述金属衬底和背电极之间设置有阻挡层，其中，所述阻挡层的材质为掺杂有稀土元素化合物的陶瓷材料，所述陶瓷材料选自金属氧化物和金属氮化物中的至少一种，所述稀土元素化合物选自稀土元素氧化物和稀土元素氮化物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述陶瓷材料与所述稀土元素化合物的质量比为80％∶20％～99.99％∶0.01％。3.根据权利要求1或2所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述金属氧化物选自以下物质组成的组：氧化铝、氧化锆、氧化钼、氧化钛、氧化镍、氧化铬、氧化锌。4.根据权利要求1或2所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述金属氮化物选自以下物质组成的组：氮化铝、氮化锆、氮化钼、氮化钛、氮化镍、氮化铬、氮化锌。5.根据权利要求1或2所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述阻挡层的厚度为0.01微米～3微米。6.一种薄膜太阳能电池的制备方法，包括：在金属衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚俊奇，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11