太阳能电池及其制备方法技术

本申请涉及一种本申请太阳能电池及其制备方法。本申请中，提供一种太阳能电池及其制备方法。所述太阳能电池包括的背板、吸收层、缓冲层、第一窗口层以及第二窗口层。所述第一窗口层设置于所述缓冲层远离所述吸收层的表面。所述第一窗口层的材料为氧化锌锡。所述第二窗口层为掺铝的氧化锌。通过具有较高透光率的所述第一窗口层和所述第二窗口层的透光率高。以禁带宽度较为接近的所述第一窗口层和所述第二窗口层作为电子传输层，可以提高所述太阳能电池中电子的迁移率，提高所述太阳能电池的光电转换效率。

Solar cell and its preparation

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法
本申请涉及光电
，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
铜铟镓硒(缩写CIGS)薄膜太阳能电池是近几年来光伏行业的研究热点，CIGS薄膜材料具有吸收系数高、稳定性好等特点。CIGS薄膜材料的成熟制备包括共蒸发法和磁控溅射硒化法两大类。目前，CIGS太阳能电池是以P型半导体材料作为吸收层，以N型半导体材料作为窗口层，其中，高阻态的氧化锌常作为窗口层。其中，P型半导体材料是指存在多余空穴的半导体材料。N型半导体是指存在多余电子的半导体材料。由于氧化锌存在晶体缺陷。以氧化锌作为第一窗口层的太阳能电池对可见光的透光率低，太阳能电池的光电转换效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前太阳能电池对可见光的透光率低，太阳能电池的光电转换效率低的问题，提供一种太阳能电池及其制备方法。一种太阳能电池，包括：背板；吸收层，设置于所述背板的表面；缓冲层，设置于所述吸收层远离所述背板的表面；第一窗口层，设置于所述缓冲层远离所述吸收层的表面，所述第一窗口层由氧化锌锡薄膜制成；以及第二窗口层，设置于所述第一窗口层远离所述缓冲层的表面，所述第二窗口层的为掺铝的氧化锌。在一个实施例中，由氧化锌锡薄膜制成的所述第一窗口层在可见光区的透光率为90％-97％，优选地，所述第一窗口层在可见光区的透光率为92％，93％，95％，96％。在一个实施例中，由氧化锌锡薄膜制成的所述第一窗口层的禁带宽度为3.1eV-3.4eV，优选地，所述第一窗口层的禁带宽度为3.25eV，3.23eV，3.38eV。在一个实施例中，所述第一窗口层的厚度为80nm-130nm，可选地，所述第一窗口层的厚度为100nm-120nm，优选地，所述第一窗口层的厚度为85nm、90nm、95nm、105nm、115nm或者125nm。在一个实施例中，所述太阳能电池还包括：背电极层，设置于所述背板与所述吸收层之间；阻挡层，所述阻挡层设置于所述背板玻璃与所述背电极层之间，所述阻挡层包括氮化硅层。一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：S100，在背板的表面沉积吸收层；S200，在所述吸收层的表面沉积缓冲层；S300，采用磁控溅射的方法在所述缓冲层远离所述吸收层的表面沉积第一窗口层，所述第一窗口层为氧化锌锡薄膜；S400，在所述第一窗口层远离所述缓冲层的表面沉积第二窗口层。在一个实施例中，所述步骤S300中，磁控溅射过程中，所述背板的加热温度为200℃-300℃，可选地，加热温度为250℃，磁控溅射环境中的溅射压强为0.3Pa-0.8Pa，可选地，溅射压强为0.5Pa。在一个实施例中，所述磁控溅射工艺的制备气氛为氩气与氧气的混合气，其中，所述氩气与氧气在标准状态下的体积比为：5:1-25:1。在一个实施例中，所述步骤S300中，磁控溅射功率为150W-250W，磁控溅射的氛围为氩气与氧气的体积比在5:1到25:1，所述第一窗口层的厚度为80nm-130nm，可选地，所述第一窗口层的厚度为100nm-120nm，优选地，所述第一窗口层的厚度为85nm、90nm、95nm、105nm、115nm或者125nm。在一个实施例中，还包括：S500，在所述第二窗口层远离所述第一窗口层的表面沉积前板玻璃。在一个实施例中，在所述步骤S100中还包括：S110，在背板的表面沉积背电极层，所述背电极层设置于所述背板和所述吸收层之间。在一个实施例中，在所述步骤S110之前还包括：S101，在所述背板的表面沉积阻挡层，所述阻挡层设置于所述背板和所述背电极层之间。本申请中，提供一种太阳能电池及其制备方法。所述太阳能电池包括的背板、吸收层、缓冲层、第一窗口层以及第二窗口层。所述第一窗口层设置于所述缓冲层远离所述吸收层的表面。所述第一窗口层由氧化锌锡薄膜制成。所述第二窗口层为掺铝的氧化锌。为提高太阳能电池的光电转换效率，要求窗口层的透光率要高，吸收层得到的光能越高，受激发的电子数量就越多，使得太阳能电池输出的有效电流提高，本申请中采用的第一窗口层的材料氧化锌锡薄膜的禁带宽度较宽，大于缓冲层的禁带宽度且小于第二窗口层的禁带宽度，三者形成喇叭口形状，通过具有较高透光率的所述第一窗口层和所述第二窗口层，使得整个太阳能电池的透光率提高，光电转换效率提高。附图说明图1为本申请一个实施例中提供的太阳能电池的结构示意图；图2为本申请一个实施例中提供的采用不同的工艺条件制备的第一窗口层透光率的测试结果；图3为本申请一个实施例中提供的采用不同的工艺条件制备的第一窗口层透光率的测试结果；图4为本申请一个实施例中提供的采用不同的工艺条件制备的第一窗口层透光率的测试结果；图5为本申请一个实施例中提供的采用不同的工艺条件制备的第一窗口层透光率的测试结果；图6为本申请一个实施例中提供的采用不同的工艺条件制备的第一窗口层透光率的测试结果。附图标号说明：太阳能电池10背板100阻挡层110背电极层200吸收层310缓冲层320第一窗口层330第二窗口层400前板玻璃600具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参阅图1，在一个实施例中，提供一种太阳能电池10，包括的背板100、吸收层310、缓冲层320、第一窗口层330以及第二窗口层400。所述背板100可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅、玻璃或者钠钙玻璃。所述背板100的选择可以根据科技的发展不断的更新其可以选方案。在一个实施例中，所述背板100在出厂过程中表面设置有背电极层200。所述背电极层200设置于所述背板100与所述吸收层310之间。所述吸收层310设置于所述背板100的表面。所述吸收层310可以是铜铟镓硒(缩写CIGS)薄膜。在一个实施例中，采用共蒸发法制备CIGS薄膜。所述吸收层310可以采用Cu、In、Ga、Se四种元素以不同的比例构成。所述吸收层310的具体元素配比和厚度在此不作具体的限定。所述缓冲层320设置于所述吸收层310远离所述背板100的表面。具体的所述缓冲层320可以是硫化镉(CdS)。在一个实施例中采用CBD化学水浴法制备所述缓冲层320。所述缓冲层320的膜层厚度和具体的制备方法在此也不作具体的限定。所述第一窗口层330设置于所述缓冲层320远离所述吸收层310的表面。所述第一窗口层330由氧化锌锡薄膜制成。氧化锌锡薄膜材料的禁带宽度较宽，对于太阳光的吸收能力很弱，氧化锌锡材料的透光率较高。可以达到96％，在光的辐照度固定的情况下，光的透光率高，吸收层接收到的有效的太阳光能较高，在太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：/n背板(100)；/n吸收层(310)，设置于所述背板(100)的表面；/n缓冲层(320)，设置于所述吸收层(310)远离所述背板(100)的表面；/n第一窗口层(330)，设置于所述缓冲层(320)远离所述吸收层(310)的表面，所述第一窗口层(330)由氧化锌锡薄膜制成；以及/n第二窗口层(400)，设置于所述第一窗口层(330)远离所述缓冲层(320)的表面，所述第二窗口层(400)的材料为掺铝的氧化锌。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
背板(100)；
吸收层(310)，设置于所述背板(100)的表面；
缓冲层(320)，设置于所述吸收层(310)远离所述背板(100)的表面；
第一窗口层(330)，设置于所述缓冲层(320)远离所述吸收层(310)的表面，所述第一窗口层(330)由氧化锌锡薄膜制成；以及
第二窗口层(400)，设置于所述第一窗口层(330)远离所述缓冲层(320)的表面，所述第二窗口层(400)的材料为掺铝的氧化锌。


2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，由氧化锌锡薄膜制成的所述第一窗口层(330)在可见光区的透光率为90％-97％，优选地，所述第一窗口层(330)在可见光区的透光率为92％，93％，95％，96％。


3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，由氧化锌锡薄膜制成的所述第一窗口层(330)的禁带宽度为3.1eV-3.4eV，优选地，所述第一窗口层(330)的禁带宽度为3.25eV，3.23eV，3.38eV。


4.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一窗口层(330)的厚度为80nm-130nm，可选地，所述第一窗口层(330)的厚度为100nm-120nm，优选地，所述第一窗口层(330)的厚度为85nm、90nm、95nm、105nm、115nm或者125nm。


5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：
背电极层(200)，设置于所述背板(100)与所述吸收层(310)之间；
阻挡层(110)，所述阻挡层设置于所述背板玻璃(100)与所述背电极层(200)之间，所述阻挡层包括氮化硅层(110)。


6.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，在背板(100)的表面沉积吸收层(310)；
S200，在所述吸收层(310)的表面沉积缓冲层(320)；
S300...

【专利技术属性】
技术研发人员：施栓林，黄亚丽，
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