高效率柔性叠层薄膜太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效率柔性叠层薄膜太阳能电池及其制备方法，叠层薄膜太阳能电池包括底电池和堆叠在所述底电池上的顶电池，所述底电池的P型半导体吸收层为铜铟硒吸收层，所述顶电池的带隙宽于所述底电池。本发明专利技术的底电池采用窄禁带铜铟硒太阳能电池，可以以各种柔性材料为衬底制备柔性电池，且将窄禁带铜铟硒太阳能电池与宽禁带太阳能电池结合生长在柔性衬底上，通过调整禁带宽度的方式形成叠层电池，太阳能电池被按带隙宽窄程度叠合而成，从而达到了覆盖不同吸收波长范围的目的，使得柔性可弯曲的叠层电池效率最优化，通过采用机械堆叠法，可灵活地选择禁带宽度来分配光吸收效果，而且不需电流匹配，制备过程更简单。

【技术实现步骤摘要】
高效率柔性叠层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
，尤其涉及一种高效率柔性叠层薄膜太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
目前单层电池效率接近理论极限效率，其提升空间较小，串联太阳能电池技术提供了一种提高太阳能电池效率的有效方法，通过结合两个或多个具有不同吸收波段的太阳能电池来获取更广泛波长的太阳辐射。提高聚合物太阳能电池效率的有效方法也是采用串联结构，通过利用更宽的太阳辐射光谱，使光子能量的热化损失最小化。然而，针对聚合物太阳能电池，由于缺乏合适的低禁带聚合物，其串联器件的性能明显落后于单层太阳能电池。另外，目前普遍采用的以晶体硅制作的底电池的叠层电池的缺点是硅片较厚，不能弯曲，因此也限制了其应用范围。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种高效率柔性叠层薄膜太阳能电池及其制备方法，该叠层薄膜太阳能电池除了具有薄膜太阳能电池的各种优点以外，还能保证串联性能，提高电池效率，具有制备方法简单、成本较低、应用范围更加广泛等优点。为了实现上述的目的，本专利技术采用了如下的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率柔性叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：/n制备底电池(1)，所述底电池(1)的P型半导体吸收层为铜铟硒吸收层(10)；/n制备顶电池(2)，所述顶电池(2)的带隙宽于所述底电池(1)；/n采用机械堆叠法，将所述顶电池(2)堆叠在所述底电池(1)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效率柔性叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
制备底电池(1)，所述底电池(1)的P型半导体吸收层为铜铟硒吸收层(10)；
制备顶电池(2)，所述顶电池(2)的带隙宽于所述底电池(1)；
采用机械堆叠法，将所述顶电池(2)堆叠在所述底电池(1)上。


2.根据权利要求1所述的高效率柔性叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，制备底电池(1)的步骤包括：
提供一柔性的第一衬底(A)；
在所述第一衬底(A)上形成背电极(1a)；
在所述背电极(1a)上采用三步共蒸发法制备所述铜铟硒吸收层(10)；
对所述铜铟硒吸收层(10)进行碱金属后沉积处理，并在处理后的所述铜铟硒吸收层(10)上方依次制备第一半导体缓冲层(12)、第一窗口层(13)、第一透明前电极(14)。


3.根据权利要求2所述的高效率柔性叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，制备底电池(1)的步骤包括：
在三步共蒸发法制备所述铜铟硒吸收层(10)的第一阶段生长铟，在第二阶段生长铜，在第三阶段生长铟使之形成贫铜相；
其中，在第三阶段生长过程中添加氟化钠，在第三阶段生长完成后的碱金属后沉积处理过程中添加氟化铷。


4.根据权利要求3所述的高效率柔性叠层薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述第一阶段的生长过程包括：在5.0×10-5Pa～1.0×10-4Pa的本底真空条件下，在所述背电极(1a)上同时蒸镀In、Se两种元素，In和Se的蒸发源温度分别为810-830℃和240-300℃，所述第一衬底(A)的温度为350℃-400℃，沉积时间为25-40min；
所述第二阶段的生长过程包括：在1.0×10-2Pa～2.0×10-2Pa的真空条件下，在前一阶段的基础上同时蒸镀Cu和Se两种元素，Cu和Se两种元素的蒸发源温度分别为1150-1300℃和240-300℃，所述第一衬底(A)的温度为500-600℃，沉积时间为15-25min；
所述第三阶段的生长过...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琳，李伟民，杨春雷，杨兵，许述达，李文杰，冯叶，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44