一种碲化镉薄膜太阳能电池、电池组件及制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，特别地涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池、电池组件及制备方法。本发明专利技术公开了一种碲化镉薄膜太阳能电池、电池组件及制备方法，其中，碲化镉薄膜太阳能电池包括前基板以及沿远离前基板的方向依次设置在前基板上的阻挡层、TCO层、缓冲层、窗口层、碲化镉吸收层和背接触层，背接触层包括依次层叠的碲钼化合物层、钼硒化合物层、钼层和铬层，碲钼化合物层与碲化镉吸收层接触设置。本发明专利技术的背接触层能够降低与碲化镉吸收层的接触势垒，与之形成良好的欧姆接触，从而提高碲化镉薄膜太阳能电池的性能，且降低了生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种碲化镉薄膜太阳能电池、电池组件及制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体地涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池、电池组件及制备方法。

技术介绍

[0002]随着全球气候变暖、生态环境恶化和常规能源的短缺，越来越多的国家开始大力发展太阳能利用技术。太阳能光伏发电是零排放的清洁能源，具有安全可靠、无噪音、无污染、资源取之不尽、建设周期短、使用寿命长等优势，因而备受关注。碲化镉是一种直接带隙的P型半导体材料，其吸收系数高。碲化镉薄膜太阳电池作为新一代的薄膜太阳电池具有成本低、性能稳定、抗辐射能力强、弱光也能发电等优点，其转换效率在薄膜太阳能电池中是很高的，目前实验室的转化率已超过22％。
[0003]碲化镉薄膜太阳能电池的p型碲化镉层的功函数很高，达到了5.7eV，高于大多数金属材料的功函数，因此将金属材料直接与碲化镉膜层接触作为背电极，则碲化镉层与金属层的界面会形成肖特基势垒，这会阻碍光生载流子的传输，从而降低电池的性能。通常需要在碲化镉层与背电极层之间插入具有较高功函数的半导体层作为背接触层来减小其接触势垒对空穴传输的阻碍。目前常采用背接触层材料有碲化锌、碲化汞、碲化锡、碲化锑等，这些材料多为化合物半导体材料，价格较为昂贵，使得碲化镉薄膜太阳能电池的成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种碲化镉薄膜太阳能电池及其制备方法用以解决上述存在的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括前基板以及沿远离前基板的方向依次设置在前基板上的阻挡层、TCO层、缓冲层、窗口层、碲化镉吸收层和背接触层，背接触层包括依次层叠的碲钼化合物层、钼硒化合物层、钼层和铬层，碲钼化合物层与碲化镉吸收层接触设置。
[0006]进一步的，所述碲钼化合物层和钼硒化合物层之间插入有铜层、碲化铜层和/或硒化铜层。
[0007]进一步的，所述碲钼化合物层的碲钼化合物的化学式为Mo
x
Te
y
，且满足0<x≤3，y>4。
[0008]更进一步的，所述碲钼化合物层在与碲化镉吸收层接触的一侧满足0<x≤3且y>5。
[0009]进一步的，所述钼硒化合物层的钼硒化合物的化学式为Mo
a
Se
b
，且满足a>3，0<b≤4。
[0010]更进一步的，所述钼硒化合物层中靠近钼层的一侧满足a>4，0<b≤4。
[0011]本专利技术还提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池组件，包括多个上述的碲化镉薄膜太阳能电池，多个碲化镉薄膜太阳能电池串联和/或并联连接。
[0012]本专利技术还公开了一种碲化镉薄膜太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
[0013]S1，准备前基板；
[0014]S2，在前基板上沿远离前基板的方向依次制备阻挡层、TCO层、缓冲层、窗口层、碲化镉吸收层和背接触层，背接触层包括依次层叠的碲钼化合物层、钼硒化合物层、钼层和铬层，碲钼化合物层与碲化镉吸收层接触设置，其中，碲钼化合物的化学式为Mo
x
Te
y
，且满足0<x≤3，y>4；钼硒化合物的化学式为Mo
a
Se
b
，且满足a>3，0<b≤4。
[0015]进一步的，步骤S2中，在制备完碲化镉吸收层后在其表面涂覆氯化镉溶液并进行退火处理。
[0016]进一步的，所述TCO层采用CVD或溅射方法沉积，缓冲层和窗口层采用溅射方法沉积，碲化镉吸收层采用VTD、CSS或溅射方法沉积，背接触层采用溅射方法沉积。
[0017]本专利技术的有益技术效果：
[0018]本专利技术背接触层中的碲钼化合物层具有高的功函数，其与碲化镉吸收层的接触可减小接触势垒对空穴传输的阻碍，降低碲化镉吸收层与背接触层的接触势垒，可与碲化镉吸收层形成良好的欧姆接触；钼硒化合物层也具有较高的功函数，其与钼层接触的晶格失配率较低可获得较好的界面效果；铬层用于对钼层进行保护并有利于汇流条的连接；从而提高碲化镉薄膜太阳能电池的性能，同时降低了生产成本。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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的附图。
[0020]图1为本专利技术的碲化镉薄膜太阳能电池的一种结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的碲化镉薄膜太阳能电池的另一种结构示意图。
具体实施方式
[0022]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0023]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0024]如图1所示，一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括前基板1以及沿远离前基板1的方向依次设置在前基板1上的阻挡层2、TCO(透明导电)层3、缓冲层4、窗口层5、碲化镉吸收层6和背接触层7，背接触层7包括依次层叠的碲钼化合物(Mo
x
Te
y
)层71、钼硒化合物(Mo
a
Se
b
)层72、钼层73和铬层74，碲钼化合物层71与碲化镉吸收层6接触设置。
[0025]进一步的，在一些实施例中，在碲钼化合物层和钼硒化合物层之间还插入有铜层75，如图2所示，以进一步提升电池性能。当然，在另一些实施例中，碲钼化合物层和钼硒化合物层之间也可以插入有碲化铜层，或硒化铜层，或铜层、碲化铜层和硒化铜层中的至少两种膜层。
[0026]具体的，前基板1为硼硅酸盐玻璃基板、钠钙玻璃基板或浮法玻璃基板等；阻挡层2
为氮化硅层、氧化硅层、铝掺杂氧化硅层、硼掺杂氮化硅层、磷掺杂氮化硅层或氮氧化硅层等；TCO层3为氧化锌掺铝层、氧化锡掺氟层、氧化铟掺锡层或锡酸镉层等；缓冲层4为氧化锡层或氧化锌锡层等；窗口层5为硫化镉层、硫化镉锌层或氧化锌镁层等；碲化镉吸收层6中还含有锌、汞、硒等元素。
[0027]进一步的，碲钼化合物层71满足0<x≤3，y>4，进一步降低碲化镉吸收层6与背接触层7的接触势垒，形成良好的欧姆接触，提升电池性能。
[0028]优选的，碲钼化合物层71在与碲化镉吸收层6接触的一侧满足0<x≤3且y>5，更优选为0<x≤3且y>6，进一步降低碲化镉吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：包括前基板以及沿远离前基板的方向依次设置在前基板上的阻挡层、TCO层、缓冲层、窗口层、碲化镉吸收层和背接触层，背接触层包括依次层叠的碲钼化合物层、钼硒化合物层、钼层和铬层，碲钼化合物层与碲化镉吸收层接触设置。2.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述碲钼化合物层和钼硒化合物层之间插入有铜层、碲化铜层和/或硒化铜层。3.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述碲钼化合物层的碲钼化合物的化学式为Mo
x
Te
y
，且满足0<x≤3，y>4。4.根据权利要求3所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述碲钼化合物层在与碲化镉吸收层接触的一侧满足0<x≤3且y>5。5.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述钼硒化合物层的钼硒化合物的化学式为Mo
a
Se
b
，且满足a>3，0<b≤4。6.根据权利要求5所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述钼硒化合物层中靠近钼层的一侧满足a>4，0<b≤4。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：四川猛犸半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：