薄膜太阳能电池及其制作方法技术

本申请提供了一种薄膜太阳能电池及其制作方法，涉及光伏技术领域。本申请提供的薄膜太阳能电池中，吸收层包括与背接触层接触的CdTe层，背接触层包括与背电极层接触的掺As的ZnTe层。通过引入掺杂As的ZnTe层，来代替Cu掺杂，能够改善因Cu扩散导致的PN结质量下降，光电转换效率低的问题。相比于Cu掺杂，As替位Te形成Zn3As2结合能较高，为140eV。因此As掺杂能够使背接触层更加稳定，不易扩散到电池吸收层，从而提高薄膜太阳能电池性能的稳定性，使其具有更长的使用寿命。本申请提供的薄膜太阳能电池的制作方法，用于制作上述的薄膜太阳能电池。电池。电池。

【技术实现步骤摘要】
薄膜太阳能电池及其制作方法


[0001]本申请涉及光伏
，具体而言，涉及一种薄膜太阳能电池及其制作方法。

技术介绍

[0002]CdTe薄膜太阳能电池由于弱光性能好，光吸收系数大，成本较低，光电转化效率高，在薄膜太阳能电池领域具有较高的市场占有率。但是p型CdTe材料作为吸收层，其功函数较高(约5.4eV)，需要结合更高功函数的材料才能形成欧姆接触，避免因CdTe与金属(电极)之间的肖特基结导致I
‑
V曲线出现正向电压方向的饱和电流，表现为roll
‑
over效应。同时为了实现更高的电流输出，需要该材料具有优异的导电性能，提高电池的填充因子和转化效率。
[0003]相关技术中的CdTe太阳电池采用了含Cu背接触结构来连接电极和CdTe，但是仍面临光电效率不高、稳定性较差的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的包括提供了一种薄膜太阳能电池及其制作方法，其具有较高的光电转换效率和较佳的性能稳定性。
[0005]本申请的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本申请提供一种薄膜太阳能电池，包括前电极层和依次层叠设置的吸收层、背接触层以及背电极层，吸收层、背接触层位于前电极层与背电极层之间；
[0007]其中，吸收层包括与背接触层接触的CdTe层，背接触层包括与背电极层接触的掺As的ZnTe层。
[0008]在可选的实施方式中，背接触层还包括ZnTe本征层，ZnTe本征层的两侧分别接触掺As的ZnTe层与吸收层。r/>[0009]在可选的实施方式中，背接触层还包括掺Ag的ZnTe层，掺Ag的ZnTe层的两侧分别接触掺As的ZnTe层与吸收层。
[0010]在可选的实施方式中，薄膜太阳能电池还包括设置在吸收层与前电极层之间的缓冲层，缓冲层为SnO2层。
[0011]在可选的实施方式中，吸收层还包括与CdTe层重叠设置的CdSe
x
Te1‑
x
层，CdSe
x
Te1‑
x
层接触CdTe层背离背接触层的一侧。
[0012]在可选的实施方式中，前电极层为TCO层。
[0013]在可选的实施方式中，背电极层包括依次层叠设置的MoO
x
层、Al层和Cr层，MoO
x
层与背接触层接触。
[0014]第二方面，本申请提供一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括：
[0015]在基板上制作前电极层；
[0016]利用热蒸发法制作吸收层，吸收层位于前电极层的上方，吸收层包括CdTe层；
[0017]利用热蒸发法或者磁控溅射法在CdTe层上制作背接触层，背接触层包括掺As的
ZnTe层；
[0018]在掺As的ZnTe层上制作背电极层。
[0019]在可选的实施方式中，在基板上制作前电极层的步骤，包括：
[0020]利用磁控溅射法在基板上制作TCO层以得到前电极层；
[0021]在制作完前电极层后，制作吸收层前，制作方法还包括：
[0022]利用磁控溅射法在前电极层上制作用于连接前电极层和吸收层的缓冲层，缓冲层为SnO2层。
[0023]在可选的实施方式中，利用热蒸发法制作吸收层的步骤，包括：
[0024]利用热蒸发法制作CdSe
x
Te1‑
x
层；
[0025]利用热蒸发法在CdSe
x
Te1‑
x
层上制作CdTe层，以得到吸收层。
[0026]在可选的实施方式中，利用热蒸发法或者磁控溅射法在CdTe层上制作背接触层的步骤，包括：
[0027]利用热蒸发法或者磁控溅射法在CdTe层上制作ZnTe本征层或者掺Ag的ZnTe层；
[0028]利用热蒸发法或者磁控溅射法在ZnTe本征层或者掺Ag的ZnTe层上制作掺As的ZnTe层，以得到背接触层。
[0029]在可选的实施方式中，在掺As的ZnTe层上制作背电极层的步骤，包括：
[0030]利用磁控溅射法在掺As的ZnTe层上依次制作MoO
x
层、Al层和Cr层以得到背电极层。
[0031]本申请实施例的有益效果包括，例如：
[0032]本申请实施例提供的薄膜太阳能电池中，吸收层包括与背接触层接触的CdTe层，背接触层包括与背电极层接触的掺As的ZnTe层。通过引入掺杂As的ZnTe层，来代替Cu掺杂，能够改善因Cu扩散导致的PN结质量下降，光电转换效率低的问题。相比于Cu掺杂，As替位Te形成Zn3As2结合能较高，为140eV。因此As掺杂能够使背接触层更加稳定，不易扩散到电池吸收层，从而提高薄膜太阳能电池性能的稳定性，使其具有更长的使用寿命。
[0033]本申请实施例还提供一种薄膜太阳能电池的制作方法，用于制作上述的薄膜太阳能电池。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0035]图1为本申请一种实施例中薄膜太阳能电池的剖面示意图；
[0036]图2为本申请另一种实施例中薄膜太阳能电池的剖面示意图；
[0037]图3为本申请一种实施例中提供的薄膜太阳能电池的制作方法的流程图。
[0038]图标：010
‑
薄膜太阳能电池；100
‑
前电极层；200
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缓冲层；300
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吸收层；310
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CdTe层；320
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CdSe
x
Te1‑
x
层；400
‑
背接触层；410
‑
掺As的ZnTe层；420
‑
ZnTe本征层；500
‑
背电极层；510
‑
MoO
x
层；520
‑
Al层；530
‑
Cr层。
具体实施方式
[0039]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0040]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括前电极层(100)和依次层叠设置的吸收层(300)、背接触层(400)以及背电极层(500)，所述吸收层(300)、所述背接触层(400)位于所述前电极层(100)与所述背电极层(500)之间；其中，所述吸收层(300)包括与所述背接触层(400)接触的CdTe层(310)，所述背接触层(400)包括与所述背电极层(500)接触的掺As的ZnTe层(410)。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述背接触层(400)还包括ZnTe本征层(420)，所述ZnTe本征层(420)的两侧分别接触所述掺As的ZnTe层(410)与所述吸收层(300)。3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述背接触层(400)还包括掺Ag的ZnTe层，所述掺Ag的ZnTe层的两侧分别接触所述掺As的ZnTe层(410)与所述吸收层(300)。4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太阳能电池(010)还包括设置在所述吸收层(300)与所述前电极层(100)之间的缓冲层(200)，所述缓冲层(200)为SnO2层。5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述吸收层(300)还包括与所述CdTe层(310)重叠设置的CdSe
x
Te1‑
x
层(320)，所述CdSe
x
Te1‑
x
层(320)接触所述CdTe层(310)背离所述背接触层(400)的一侧。6.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述前电极层(100)为TCO层。7.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述背电极层(500)包括依次层叠设置的MoO
x
层(510)、Al层(520)和Cr层(530)，所述MoO
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭寿，潘锦功，曾静，蒋猛，傅干华，唐茜，舒毅，敖华明，刘良兰，李贵成，
申请(专利权)人：成都中建材光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：