光伏器件制造技术

本发明专利技术提供了一种光伏器件，包括：层叠设置的柔性基材层、水汽阻隔层、电极层、吸收层、第一窗口层以及透光导电层，其中，第一窗口层包括：第一子窗口层；第二子窗口层，位于吸收层和第一子窗口层之间，第二子窗口层的掺氧量小于第一子窗口层的掺氧量。应用本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中太阳能电池的开路电压低的问题。路电压低的问题。路电压低的问题。

【技术实现步骤摘要】
光伏器件


[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种光伏器件。

技术介绍

[0002]小型实验室CdTe/CdS(e)太阳能电池的世界纪录效率保持在22.1％，短路电流(JSC)、开路电压(Voc)和填充因子(FF)在30
‑
31mA/
㎝²
、880
–
900mV和78
‑
80％范围。考虑到CdTe电池中的光损耗(反射、CdS中的吸收等)后，JSC这个数量接近其实际极限。薄膜CdTe电池效率的进一步提高必须来自器件的Voc和FF的改进。FF与Voc直接相关。通常，Voc越高，FF越高。
[0003]限制Voc的三个主要因素。首先是背势垒。当低背势垒(<0.35eV)，Voc不受背势垒高度的显着影响。当背势垒大于0.35eV时，Voc显着降低。第二个因素是低空穴浓度。对于目前的CdTe太阳能电池，典型的空穴浓度约为5x10
14
cm
‑3。第三个因素是窗口层的均匀性。如果窗口层不均匀，例如存在针孔，CdTe和TCO之间会形成一个弱二极管，降低Voc。为了消除窗口层上的针孔，窗口层必须更厚，更厚的窗口层会降低Jsc。高Voc和Jsc需要权衡取舍。
[0004]上述三个因素都与特殊的CdCl2热处理有关。所有高性能设备都依赖它。它可以增加晶粒尺寸并钝化CdTe有源层中的晶界(GB)。最近的研究表明，CdCl2处理还通过潜在的电活性杂质掺入影响CdTe晶粒的内部。它还可以增加p做浓度。另一方面，CdTe和窗口层材料之间总是存在一些晶格失配。这种失配会导致大量的界面态成为复合中心并降低Voc和电流密度。CdCl2处理将增强窗口层和CdTe之间的相互扩散。这种相互扩散将导致较少的晶格匹配，因此界面密度将降低。但是，高温CdCl2处理会消耗一些窗口层。对于基板结构，在窗口层上直接铺上一层薄薄的CdCl2。不均匀的窗口层和晶界导致针孔的形成，从而降低Voc。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种光伏器件，以解决现有技术中太阳能电池的开路电压低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种光伏器件，包括：层叠设置的柔性基材层、水汽阻隔层、电极层、吸收层、第一窗口层以及透光导电层，其中，第一窗口层包括：第一子窗口层；第二子窗口层，位于吸收层和第一子窗口层之间，第二子窗口层的掺氧量小于第一子窗口层的掺氧量。
[0007]在一个实施方式中，第二子窗口层的掺氧量在0％至10％之间，第一子窗口层的掺氧量大于0％且小于或等于20％。
[0008]在一个实施方式中，第一子窗口层的材料和第二子窗口层的材料独立的包括硫化镉、锡化镉或硫化锌中的一种。
[0009]在一个实施方式中，第一子窗口层的厚度为10至200nm；和/或，第二子窗口层的厚度为10至200nm。
[0010]在一个实施方式中，光伏器件还包括：第二窗口层，设置于第一窗口层与透光导电
层之间。
[0011]在一个实施方式中，第二窗口层掺杂有氧元素。
[0012]在一个实施方式中，第二窗口层的掺氧量在0％至10％之间。
[0013]在一个实施方式中，第二窗口层的材料包括硫化镉、锡化镉或硫化锌中的一种。
[0014]在一个实施方式中，第二窗口层的厚度为10至200nm。
[0015]在一个实施方式中，光伏器件还包括：缓冲层，设置于电极层与吸收层之间。
[0016]在一个实施方式中，吸收层为厚度在1000至5000nm之间的碲化镉层。
[0017]应用本专利技术的技术方案，将第一窗口层分为两层，靠近吸收层的第二子窗口层的掺氧量小于第一子窗口层的掺氧量。由于掺氧量的不同，当进行CdCl2热处理时，第一子窗口层相对于第二子窗口层难以被消耗，这样保证在CdCl2热处理之后，即使第二子窗口层有部分位置消耗到很薄(甚至消耗完毕)，也至少有第一子窗口层存在，避免针孔形成。此外，将第一窗口层分为两层，多层材料镀膜本身就会防产生针孔。因此，应用本实施例的技术方案，能够尽量防止针孔产生，从而防止Voc降低。随着第一子窗口层和第二子窗口层的插入，改善了太阳能电池的结界面和光吸收，提高了效率。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了根据本专利技术的光伏器件的实施例的结构示意图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]10、柔性基材层；20、水汽阻隔层；30、电极层；40、缓冲层；50、吸收层；60、第一窗口层；61、第一子窗口层；62、第二子窗口层；70、第二窗口层；80、透光导电层。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0027]如图1所示，本实施例的光伏器件包括：层叠设置的柔性基材层10、水汽阻隔层20、电极层30、吸收层50、第一窗口层60以及透光导电层80，其中，第一窗口层60包括：第一子窗口层61和第二子窗口层62，第二子窗口层62位于吸收层50和第一子窗口层61之间，第二子窗口层62的掺氧量小于第一子窗口层61的掺氧量。
[0028]应用本实施例的技术方案，将第一窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏器件，其特征在于，包括：层叠设置的柔性基材层(10)、水汽阻隔层(20)、电极层(30)、吸收层(50)、第一窗口层(60)以及透光导电层(80)，其中，所述第一窗口层(60)包括：第一子窗口层(61)；第二子窗口层(62)，位于所述吸收层(50)和所述第一子窗口层(61)之间，所述第二子窗口层(62)的掺氧量小于所述第一子窗口层(61)的掺氧量。2.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述第二子窗口层(62)的掺氧量在0％至10％之间，所述第一子窗口层(61)的掺氧量大于0％且小于或等于20％。3.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述第一子窗口层(61)的材料和所述第二子窗口层(62)的材料独立的包括硫化镉、锡化镉或硫化锌中的一种。4.根据权利要求1所述的光伏器件，其特征在于，所述第一子窗口层(61)的厚度为10至200nm；和/或，所述第二子窗口层(62)的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅芳，王大鹏，陈金良，齐鹏飞，
申请(专利权)人：宸亚兰考县科技有限公司，
类型：发明
国别省市：