一种半导体薄膜太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体薄膜太阳电池及其制备方法。所述半导体薄膜太阳电池中的吸收层是由前驱膜和其上的阻挡层形成的前驱膜叠层在高温退火处理后形成。本发明专利技术通过在前驱膜上引入超薄的阻挡层后经高温退火处理制备吸收层，能够控制吸收层中的元素在高温过程中流失，抑制杂相生成，此外，阻挡层的引入可拓宽耗尽区宽度，从而增强载流子的有效收集长度，调控异质结处载流子的传输行为，获得合适的能带工程，增强器件的光电转换效率。本发明专利技术制备工艺简单，有效地解决了目前吸收层面临的高温退火阶段的元素损失与结晶问题，还解决了现有半导体薄膜电池中严重的载流子复合问题，改善了载流子收集，为薄膜太阳电池的稳定性和产业化提供了一条路径。提供了一条路径。提供了一条路径。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体薄膜太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池领域，具体地说是一种半导体薄膜太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来在国家“双碳”重大战略带动下，光伏产业快速发展，光伏的应用范围也越来越广。目前发展势头较好的第三代薄膜太阳电池由于其自身吸收系数高和元素储量丰富等优势而吸引了广泛关注。第三代薄膜的制备，如CuInSe2、Cu2ZnSnSe4等，需要必要的高温过程以促使晶粒长大。同时高温退火过程为薄膜中的各元素提供了一定的反应动力，这增加了在物相合成和薄膜生长过程中杂相的生成几率和不容忽视的元素流失，导致电池内部载流子复合严重，降低光生载流子的收集，进而恶化器件光电性能，阻碍半导体薄膜太阳电池的产业化进程。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种半导体薄膜太阳电池及其制备方法，以解决现有半导体薄膜太阳电池存在的严重杂相和载流子复合的问题。
[0004]本专利技术是这样实现的：
[0005]本专利技术提供的半导体薄膜太阳电池，其结构由下至上依次包括衬底、正电极、吸收层、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体薄膜太阳电池，其特征是，其结构由下至上依次包括衬底、正电极、吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极；所述吸收层是由前驱膜和其上的阻挡层形成的前驱膜叠层在高温退火处理后形成。2.根据权利要求1所述的半导体薄膜太阳电池，其特征是，所述前驱膜为I2‑
II
‑
IV
‑
VI4族元素的组合或I
‑
III
‑
VI2族元素的组合；所述阻挡层为Al2O3、SiO2、Si3N4或TiO2；所述前驱膜厚度为50～3000nm，所述阻挡层厚度为0.1～50nm，所述吸收层厚度为50～3050nm。3.根据权利要求1所述的半导体薄膜太阳电池，其特征是，所述缓冲层材料为CdS、ZnS、(Cd,Zn)S、Zn(O,S)或In2S3；所述缓冲层厚度为30～100nm。4.根据权利要求1所述的半导体薄膜太阳电池，其特征是，所述窗口层为本征氧化锌层和氧化铟锡层的叠层结构；所述本征氧化锌层的厚度为30～150nm，所述氧化铟锡层的厚度为50～1500nm。5.根据权利要求1所述的半导体薄膜太阳电池，其特征是，所述正电极为钼或钨电极，所述顶电极为铝栅线、镍铝栅线或者银栅线结构；所述正电极的厚度为50～4000nm，所述顶电极的厚度为50～4000nm。6.一种半导体薄膜太阳电池的制备方法，其特征是，包括如下步骤：a、在衬底上制备正电极；b、在正电极上制备前驱膜，在前驱膜上制备阻挡层，前驱膜和阻挡层...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚利，赵亮，刘盼，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：