一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构制造技术

本发明专利技术提供一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，包括：一柔性基底，柔性基底的上表面覆盖有一前电极层；一缓冲层，缓冲层位于前电极层上方并覆盖前电极层的上表面；一吸收层，吸收层位于缓冲层上方并覆盖缓冲层的上表面，吸收层为碲化镉薄膜；一背接触层，背接触层位于吸收层上方并覆盖吸收层的上表面；一保护层，保护层位于背接触层上方并覆盖背接触层的上表面；柔性基底、前电极层、缓冲层、吸收层、背接触层和保护层组成一柔性碲化镉薄膜太阳能电池。有益效果是本发明专利技术中的柔性碲化镉薄膜太阳能电池采用了碲化镉薄膜作为吸收层且将前电极层的厚度控制在110nm以下，具备更高的透光率及更低的方阻，可以减少光损失并提高发电功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构


[0001]本专利技术涉及薄膜太阳能电池
，尤其涉及一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构。

技术介绍

[0002]薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件，可以使用在价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，目前转换效率最高可以达13％。
[0003]但是目前的薄膜太阳能电池主要采用FTO薄膜作为前电极，FTO薄膜的厚度达到800nm才能实现较好的光电性能指标，且需要耗费大量的价格购买高纯F、Sn材料,制造成本较高，镀膜时间较长，由于选材的问题仍然存在低透光率、高方阻、制备成本高的问题，且薄膜太阳能电池的整体性能无法得到有效保障。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，包括：
[0005]一柔性基底，所述柔性基底的上表面覆盖有一前电极层；
[0006]一缓冲层，所述缓冲层位于所述前电极层上方并覆盖所述前电极层的上表面；
[0007]一吸收层，所述吸收层位于所述缓冲层上方并覆盖所述缓冲层的上表面，所述吸收层为碲化镉薄膜；
[0008]一背接触层，所述背接触层位于所述吸收层上方并覆盖所述吸收层的上表面；
[0009]一保护层，所述保护层位于所述背接触层上方并覆盖所述背接触层的上表面；
[0010]所述柔性基底、所述前电极层、所述缓冲层、所述吸收层、所述背接触层和所述保护层组成一柔性碲化镉薄膜太阳能电池。r/>[0011]优选的，所述前电极层包括：
[0012]一第一金属氧化物薄膜，所述第一金属氧化物薄膜设置在所述前电极层的底部并覆盖所述柔性基底的上表面；
[0013]一合金薄膜，所述合金薄膜设置于所述第一金属氧化物薄膜的上表面上并覆盖所述第一金属氧化物的上表面；
[0014]一金属薄膜，所述金属薄膜设置于所述合金薄膜的上表面上并覆盖所述合金薄膜的上表面，通过所述合金薄膜隔离所述金属薄膜和所述第一金属氧化物薄膜并促进所述金属薄膜连续成膜；
[0015]一第二金属氧化物薄膜，所述第二金属氧化物薄膜设置在所述前电极层的顶部并覆盖所述金属薄膜的上表面层，通过所述第二金属氧化物薄膜隔离所述金属薄膜和所述缓冲层。
[0016]优选的，所述合金薄膜由NiCr、Cu、Ti、Al、Sn、Pb、Fe、Zn、Mg、Mo、In金属中的一种与
Ag金属合成得到。
[0017]优选的，所述合金薄膜为NiCr、Cu、Ti、Al、Sn、Pb、Fe、Zn、Mg、Mo、In金属中的至少一种与Ag金属合成的合金靶材。
[0018]优选的，所述合金薄膜为NiCr、Cu、Ti、Al、Sn、Pb、Fe、Zn、Mg、Mo、In金属薄膜中的一种。
[0019]优选的，所述金属薄膜为Ag薄膜。
[0020]优选的，所述第一金属氧化物薄膜为ZnO、SnO2、In2O3、BZO、AZO、GZO、IGZO、IZO、CTO、ZTO、ITO薄膜中的一种。
[0021]优选的，所述第二金属氧化薄膜与所述缓冲层形成一锌掺杂硫化镉纳米带。
[0022]优选的，所述缓冲层为CdS薄膜或ZnS薄膜或InS薄膜。
[0023]优选的，所述背接触层由Cu薄膜与Zn、Mo、Ti、Al、Ag、Au薄膜中的一种叠加得到。
[0024]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0025](1)本专利技术的柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构采用了碲化镉薄膜作为吸收层且将前电极层的厚度控制在110nm以下，镀膜时间缩短，具备更高的透光率及更低的方阻，前电极厚度减小可以减少光损失，提高发电功率；
[0026](2)本专利技术的柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构采用价格更为低廉的锌以降低制备成本但又能够保障薄膜太阳能电池性能；
[0027](3)本专利技术的柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构中的前电极层力学性能好，可以弯曲、变形、卷曲至曲率半径几厘米或完全折叠，机械耐久性好，反复弯折不会断裂且不会留下痕迹。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的较佳的实施例中，柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术的较佳的实施例中，前电极层的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术的较佳的实施例中，实施例一中前电极层的透光图谱；
[0031]图4为本专利技术的较佳的实施例中，实施例二中前电极层的透光图谱；
[0032]图5为本专利技术的较佳的实施例中，实施例三中前电极层的透光图谱。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限定于该实施方式，只要符合本专利技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本专利技术的范畴。
[0034]本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，如图1所示，包括：
[0035]一柔性基底1，柔性基底1的上表面覆盖有一前电极层2；
[0036]一缓冲层3，缓冲层3位于前电极层2上方并覆盖前电极层2的上表面；
[0037]一吸收层4，吸收层4位于缓冲层3上方并覆盖缓冲层3的上表面，吸收层4为碲化镉薄膜；
[0038]一背接触层5，背接触层5位于吸收层4上方并覆盖吸收层4的上表面；
[0039]一保护层6，保护层6位于背接触层5上方并覆盖背接触层5的上表面；
[0040]柔性基底1、前电极层2、缓冲层3、吸收层4、背接触层5和保护层6组成一柔性碲化镉薄膜太阳能电池。
[0041]具体地，本实施例中，柔性基底1可以采用柔性超薄玻璃或高分子材料或金属箔或塑料膜等。
[0042]具体地，本实施例中，吸收层4采用的碲化镉薄膜的厚度为1300纳米至2800纳米。
[0043]具体地，本实施例中，保护层6为Au、Zn、Pt、Zr、Ti薄膜中的一种或多种,保护层6的厚度为5纳米至50纳米。
[0044]具体地，本实施例中，前电极层2主要实现透光和导电的作用，吸收层4是电池的主体吸光层，背接触层5主要作用为降低吸收层4和金属电极的接触壁垒，引出电流，使金属电极与吸收层4形成欧姆接触。
[0045]优选的，考虑到前电极层2与吸收层4之间存在晶格失配，所以引入缓冲层3实现应力释放与位错过滤，以获得较完美的晶体质量。
[0046]本专利技术的较佳的实施例中，如图2所示，前电极层2包括：
[0047]一第一金属氧化物薄膜21，第一金属氧化物薄膜21设置在前电极层2的底部并覆盖柔性基底1的上表面；
[0048]一合金薄膜22，合金薄膜22设置于第一金属氧化物薄膜21的上表面上并覆盖第一金属氧化物21的上表面；
[0049]一金属薄膜23，金属薄膜23设置于合金薄膜22的上表面上并覆盖合金薄膜22的上表面，通过合金薄膜22隔离金属薄膜23和第一金属氧化物薄膜21并促进金属薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，其特征在于，包括:一柔性基底，所述柔性基底的上表面覆盖有一前电极层；一缓冲层，所述缓冲层位于所述前电极层上方并覆盖所述前电极层的上表面；一吸收层，所述吸收层位于所述缓冲层上方并覆盖所述缓冲层的上表面，所述吸收层为碲化镉薄膜；一背接触层，所述背接触层位于所述吸收层上方并覆盖所述吸收层的上表面；一保护层，所述保护层位于所述背接触层上方并覆盖所述背接触层的上表面；所述柔性基底、所述前电极层、所述缓冲层、所述吸收层、所述背接触层和所述保护层组成一柔性碲化镉薄膜太阳能电池。2.根据权利要求1所述的柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，其特征在于，所述前电极层包括：一第一金属氧化物薄膜，所述第一金属氧化物薄膜设置在所述前电极层的底部并覆盖所述柔性基底的上表面；一合金薄膜，所述合金薄膜设置于所述第一金属氧化物薄膜的上表面上并覆盖所述第一金属氧化物的上表面；一金属薄膜，所述金属薄膜设置于所述合金薄膜的上表面上并覆盖所述合金薄膜的上表面，通过所述合金薄膜隔离所述金属薄膜和所述第一金属氧化物薄膜并促进所述金属薄膜连续成膜；一第二金属氧化物薄膜，所述第二金属氧化物薄膜设置在所述前电极层的顶部并覆盖所述金属薄膜的上表面，通过所述第二金属氧化薄膜隔离所述金属薄膜和所述缓冲层。3.根据权利要求2所述的柔性碲化镉薄膜太阳能电池结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚婷婷，马立云，沈洪雪，李刚，王天齐，彭塞奥，杨扬，金克武，徐佳馨，王金磊，王东，鲍田，苏文静，甘治平，
申请(专利权)人：玻璃新材料创新中心安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：