一种碲化镉梯度吸收层的制备方法及太阳电池技术

本发明专利技术公开了一种碲化镉梯度吸收层的制备方法及太阳电池。该方法包括：在硒源层上沉积p型CdTe薄膜，当CdTe薄膜沉积完成后进行快速超高温扩散反应过程，然后进行激活热处理工艺，快速超高温扩散反应过程是指在CdTe薄膜沉积完成后，将沉积得到的薄膜叠层快速升温至550～620℃的高温，高压氮气或惰性气体环境下，保持1～20min，然后快速降温。本发明专利技术提出通过在吸收层沉积完毕后，引入高温扩散反应过程，调控优化Se在吸收层中均匀扩散反应，形成组分分布可控和低缺陷浓度的高质量CdTeSe/CdTe梯度结构吸收层，显著改善了梯度吸收层组分分布及电学特性，有效提高了CdTe太阳电池的光电转换效率。光电转换效率。光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碲化镉梯度吸收层的制备方法及太阳电池


[0001]本专利技术属于光伏新能源材料与器件领域，具体涉及一种碲化镉梯度吸收层的制备方法及太阳电池。

技术介绍

[0002]碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池作为最成功的产业化薄膜太阳电池技术，以较高的光电转换效率、电池性能的长期稳定性、显著的成本优势等特点成为极具研究价值与市场潜力的太阳电池技术。近年来，镉碲硒(CdTeSe)在CdTe薄膜太阳电池中的成功应用，使得CdTe薄膜太阳电池的器件效率取得了进一步的突破。
[0003]二元CdTe发展为三元CdTeSe基梯度结构吸收层，是新一轮效率提升中最具跨越性的进展。实验中常以硒化镉(CdSe)作为硒源层，后续通过一定的扩散机制与CdTe形成三元合金化合物——CdTeSe。其作为一种三元固溶体化合物，具有带隙可调的性质，更小的带隙可提升长波波段的光谱响应，从而提高短路电流密度。同时，CdTeSe所具备的其他优良的材料性质，在缺陷钝化、少子寿命、载流子输运等方面都可以起到积极作用。因此，如何调控Se的梯度扩散分布，构建高质量的梯度吸收层对CdTe太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲化镉梯度吸收层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在硒源层上沉积CdTe薄膜，当CdTe薄膜沉积完成后进行快速超高温扩散反应过程，然后进行激活热处理工艺，制得所述碲化镉梯度吸收层；所述快速超高温扩散反应过程是指在CdTe薄膜沉积完成后，将沉积得到的薄膜叠层快速升温至550～620℃的高温，在高压氮气或惰性气体环境下，保持时间为1～20min，然后快速降温；其中，快速升温和快速降温过程分别满足：300℃至平台温度或平台温度降至300℃在1分钟内完成，平台温度为550～620℃。2.根据权利要求1所述一种碲化镉梯度吸收层的制备方法，其特征在于，所述快速超高温扩散反应过程中的气压应控制在50～80kPa。3.根据权利要求1所述一种碲化镉梯度吸收层的制备方法，其特征在于，所述激活热处理工艺，是指将沉积了薄膜层的样品置于含CdCl2或MgCl2环境下进行热处理，热处理温度为350～450℃，热处理时间为10～30min。4.根据权利要求1所述一种碲化镉梯度吸收层的制备方法，其特征在于，所述CdTe薄膜沉积方法包括真空热蒸发法、近空间升华法、磁控溅射法、气相输运法、分子束外延法、热壁沉积法、电子束沉积法、电化学沉积法或化学水浴法，厚度为1～5μm，沉积温度为500～650℃。5.一种碲化镉太阳电池，其特征在于，其主要通过以下步骤制备得到：(1)对带有透明导电层的玻璃衬底进行清洗；(2)在衬底上沉积n...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈凯，刘娇，麦耀华，周逸良，鲍飞雄，王新龙，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：