用于制造制造技术

本发明专利技术提供了一种制造半成品

【技术实现步骤摘要】
用于制造CdSeTe薄膜太阳能电池装置的方法


[0001]本专利技术涉及一种制造
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置的方法，其尤其具有包括激光处理的特殊步骤
。

技术介绍

[0002]在现有技术中，
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置以覆板配置制造，具有以下工艺顺序：在通常透明的衬底
(
如玻璃衬底
)
上，沉积第一电极层作为前触点
。
在其上，可以沉积硫化镉
(CdS)
层或另一窗口层，接着为
CdSeTe
吸收层
。
用例如
CdCl2的活化剂对
CdSeTe
吸收层进行活化，并进行温度处理
。
最后，第二电极层，例如金属层或金属化合物层，作为背触点以收集电荷载流子
。
衬底配置的
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置也是现有技术已知的，其相对于沉积步骤以相反的工艺顺序形成
。
[0003]CdSeTe
层可以通过现有技术已知的多种不同方法沉积，如物理气相沉积
(PVD)、
电化学沉积等
。
此外，可以通过在一个工艺步骤中共沉积
Cd、Se
和
Te
，或通过连续沉积
CdTe
和
CdSe
层，并随后互混，来形成
CdSeTe
吸收层
。
对于如
Cu、As、Sb
或其它掺杂剂的掺入也是如此，其中掺杂剂可以通过在
CdSeTe
吸收层的沉积期间的共沉积或通过使沉积的
CdSeTe
吸收层与单独沉积的掺杂源层互混而掺入
。
[0004]用于形成
CdSeTe
吸收层或经掺杂
CdSeTe
吸收层的不同元素的共沉积面临不同的问题，如难以控制形成的吸收层的化学计量或其内的掺杂剂分布，以及不同层的互混通常需要高温，从而导致其它问题
。
这些问题为，例如在半成品薄膜太阳能电池装置的其它层
(
例如在电极层
)
中的非所预期的影响，以及较长的工艺时间和高成本
。
此外，很难控制吸收层内温度驱动工艺的位置，且因此很难控制不同层的互混程度和掺杂剂的扩散程度
。
[0005]其它温度驱动或温度辅助工艺，如
CdSeTe
吸收层的活化处理或再结晶工艺，会遇到由将整个半成品薄膜太阳能电池装置加热到高温引起的类似问题
。
[0006]US 10,529,883 B2
公开了一种根据现有技术形成
CdSe
x
Te1‑
x
化合物吸收层的方法
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目标是提供一种制造半成品
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置的方法，其改善了对吸收层的化学计量和成分的控制，以及对吸收层内的掺杂剂在吸收层厚度上的分布的控制
。
[0008]通过根据独立权利要求的方法来实现目标
。
优选实施方案在附属权利要求中给出
。
[0009]根据本专利技术的制造半成品
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置的方法至少包括以下步骤：
[0010]a)
提供衬底，
[0011]b)
在所述衬底上沉积层堆叠，所述层堆叠包括至少一个
CdSe
层和至少一个
CdTe
层，其中每一
CdSe
层与至少一个
CdTe
层相邻，
[0012]c)
执行激光处理，
[0013]其中步骤
c)
中所述激光处理在步骤
b)
的沉积所述层堆叠之后执行
。
[0014]根据本专利技术的
CdSeTe
吸收层是指
0<x<1
的
CdSe
x
Te1‑
x
层，其可进一步包括掺杂剂
。
[0015]根据本专利技术，衬底意指在步骤
b)
中形成的层堆叠的任何基底
。
也就是说，衬底可包括透明基底衬底，例如玻璃
、
透明前电极和其它层，如缓冲层
、
窗口层或任何其它层
。
在其它实施方案中，衬底可包括透明或不透明背电极和其它层，如缓冲层或任何其它层
。
也就是说，衬底可以是玻璃
、
聚合物
、
金属或陶瓷材料或任何其它材料
。
[0016]层堆叠中的层可使用现有技术已知的任一技术形成，包括但不限于物理气相沉积，例如溅镀
、
蒸发或升华
、
电沉积或任何其它技术
。
层堆叠为逐层沉积，例如相继地沉积一层或多层
CdSe
层和
CdTe
层
。
层堆叠的特征在于每一
CdSe
层邻近至少一个
CdTe
层
。
在实施方案中，每一
CdTe
层也邻近至少一个
CdSe
层
。
本专利技术中所述的层是指通过一种沉积工艺沉积的材料层，所述沉积工艺具有确定的处理条件，如温度
、
沉积速率
、
环境条件以及其它能产生确定结构组成的条件
。
也就是说，如果第一
CdTe
层和第二
CdTe
层的结构组成
(
此处例如晶粒大小
)
不同，那么在第一温度下封闭空间升华
(CSS)
沉积第一
CdTe
层，然后直接在第二温度下封闭空间升华
(CSS)
沉积第二
CdTe
层，其中所述第二温度与第一温度不相同，会导致产生层堆叠的两个不同
CdTe
层
。
[0017]在实施方案中，衬底和层堆叠通过如下方式形成，其中这些仅作为示例性方案，且可对其进行变化，例如通过沉积其它的
CdSe
或
CdTe
层，或通过在邻近的
CdSe
层与
CdTe
层之间沉积至少一个掺杂层：
[0018]实施例一：衬底：透明玻璃和透明前触点
[0019]层堆叠：
CdSe
层在衬底上
[0020]CdTe
层在
CdSe
层上
[0021]实施例二：衬底：透明或不透明基底和不透明背触点
[0022]层堆叠：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制造半成品
CdSeTe
薄膜太阳能电池装置的方法，其至少包括以下步骤：
a)
提供衬底，
b)
在所述衬底上沉积层堆叠，所述层堆叠包括至少一个
CdSe
层和至少一个
CdTe
层，其中每一
CdSe
层与至少一个
CdTe
层相邻，
c)
执行激光处理，其中步骤
c)
中所述激光处理在步骤
b)
沉积所述层堆叠之后执行
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光处理的波长在
400nm
到
1100nm
的范围内
。3.
根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光处理的功率密度在
10W/cm2到
100kW/cm2的范围内
。4.
根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在连续波模式下进行所述激光处理，持续时间为5毫秒到
10
分钟
。5.
根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在脉冲操作模式下进行所述激光处理，持续时间为5毫秒到
10
分钟，其中脉冲长度在1纳秒到
100
毫秒的范围内
。6.
根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光处理是从所述层堆叠的朝向所述衬底定向的第一界面执行和
/
或从所述层堆叠的远离所述衬底定向的第二界面执行
。7.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭寿，马立云，殷新建，傅干华，帕帕乔治，
申请(专利权)人：CTF，
类型：发明
国别省市：