无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法技术

本发明专利技术公开了一种无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法。包括以下步骤：a.阻挡层的制备；b.背电极层制备；c.铜铟镓硒吸收层制备：在溅射铜铟镓硒吸收层的过程中通入氢气，或者在铜铟镓硒吸收层溅射完成后，低功率溅射铜铟镓硒靶材1‑5min，同时通入氢气；d.缓冲层的制备；e.高阻层的制备；f.窗口层的制备。本发明专利技术工艺简单且一致性好，同时制备的吸收层缺陷密度较小，跟前后背接触优异，能够制备获得高效率电池，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法
本专利技术涉及薄膜太阳能电池制备
，具体地说是涉及一种无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法。
技术介绍
在当今世界，能源问题是全世界、全人类共同关注的问题，同时也是社会进步和人类活动的重要物质基础，其对于全球经济的健康持续发展和人们的日常生活起到了至关重要的作用。目前，石油、煤炭等化石能源已经濒临枯竭，而且化石能源的使用产生大量的有害气体，给生态环境造成不可逆的损害并危及人类的生存。从可持续发展的角度来看，要大力发展清洁、无污染的可再生能源，如潮汐能、风能、地热能、太阳能等。随着人们环保意识的增强，太阳电池的开发成为国内外可再生能源研究领域的重点方向。光伏发电是可再生能源利用的一个重要发展方向，铜铟镓硒（CIGS）薄膜材料作为光伏
中的研究热点，具有原料丰富、成本低、光吸收系数高、理论转换效率高和禁带宽度可调等优点，目前高效CIGS太阳电池的制备研究已引起人们的广泛关注，据报道其最高转换效率达到23.4%，超过多晶硅技术电池的最高效率1%。采用真空磁控溅射技术，以其高沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是，包括以下步骤：/na、阻挡层的制备：采用磁控溅射或者等离子体增强化学气相沉积法，在经过预处理的基片上沉积一层厚度为50-800nm的阻挡层；/nb、背电极层制备：采用磁控溅射法，在所述阻挡层上沉积一层厚度为600-1000nm的背电极层；/nc、铜铟镓硒吸收层制备：采用环形石墨器将经过步骤b处理的基片加热到400-600℃，采用磁控溅射法制备厚度为1.3-1.7μm的铜铟镓硒吸收层；在溅射铜铟镓硒吸收层的过程中通入氢气，通入的氢气为氩气流量的0.1%-20%，或者在铜铟镓硒吸收层溅射完成后，维持基片温度不变，在溅射气压0.5-2pa、...

【技术特征摘要】
1.一种无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是，包括以下步骤：
a、阻挡层的制备：采用磁控溅射或者等离子体增强化学气相沉积法，在经过预处理的基片上沉积一层厚度为50-800nm的阻挡层；
b、背电极层制备：采用磁控溅射法，在所述阻挡层上沉积一层厚度为600-1000nm的背电极层；
c、铜铟镓硒吸收层制备：采用环形石墨器将经过步骤b处理的基片加热到400-600℃，采用磁控溅射法制备厚度为1.3-1.7μm的铜铟镓硒吸收层；在溅射铜铟镓硒吸收层的过程中通入氢气，通入的氢气为氩气流量的0.1%-20%，或者在铜铟镓硒吸收层溅射完成后，维持基片温度不变，在溅射气压0.5-2pa、溅射功率0.1-0.5w/cm2条件下，溅射铜铟镓硒靶材1-5min，同时通入氢气，通入的氢气为氩气流量的0.1%-100%；
d、缓冲层的制备：采用化学水浴或者磁控溅射法在铜铟镓硒吸收层上制备一层厚度为40-100nm的缓冲层；
e、高阻层的制备：采用磁控溅射法在缓冲层上制备一层厚度为80-120nm的本征氧化锌高阻层；
f、窗口层的制备：采用磁控溅射法在高阻层上制备一层厚度为200-500nm的掺铝氧化锌窗口层。


2.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤a中，所述基片选自厚度为50-300μm的不锈钢片、厚度为1-3.2mm的钠钙玻璃片、厚度为25-200μm的聚酰亚胺基片中的一种，基片的清洗方式为：采用滚刷加清洗剂的方式进行初次清洗，然后在超声波下用去离子水进行冲洗，最后用热风刀将基片烘干。


3.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤a中，所述的阻挡层为单质薄膜、氮化物/氧化物薄膜或者钨钛合金薄膜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于威，戴万雷，王新占，高超，滕晓云，路万兵，高泽冉，王若冰，秦淑敏，闫美楠，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北;13