【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域，具体涉及一种碲化镉薄膜电池及其制备方法。
技术介绍
1、碲化镉光伏电池的结构包括依次设置的玻璃衬底、金属氧化物导电膜层、电子传输缓冲层、窗口层、电池层、背接触层与金属背电极。其中，tco镀膜基底通常是指附着有金属氧化物导电膜层的玻璃衬底，或者依次附着有金属氧化物导电膜层、电子传输缓冲层的玻璃衬底；tco镀膜基底通常采用浮法工艺制备所得，tco从浮法线经切割、包装、运输到达碲化镉薄膜电池生产车间进行碲化镉薄膜电池的生产。当tco镀膜基底仅仅为附着有金属氧化物导电膜层的玻璃衬底时，碲化镉薄膜电池生产车间中需要依次制备电子传输缓冲层、窗口层、电池层、背接触层与金属背电极层；当tco镀膜基底为附着有金属氧化物导电膜层和电子传输缓冲层的玻璃衬底时，碲化镉薄膜电池生产车间中需要依次制备窗口层、电池层、背接触层与金属背电极层。
2、在碲化镉薄膜电池生产车间中进行碲化镉薄膜电池制备之前需要对tco镀膜基底的脏污进行深度清洁。常规深度清洁的方式为：采用试剂刷洗和超声清洗，烘干后在真空环境下采用阳极层离子源进行等离子清洗，清洗后再进行后续膜层的制备。
3、目前，根据工作电压的高低可以将阳极层离子源工作模式分为高电压模式和低电压（大电流）模式。其中，低电压模式下的等离子浓度高，但离子能量低，一般适用于高分子基材；高电压模式下等离子浓度低，但离子能量高，一般适用于玻璃基材。
4、因玻璃表面的金属氧化物导电膜层属于硬质膜，采用的是阳极层离子源的高电压工作模式，工作电压通常在1500v至2500v
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于，如何对tco镀膜基底进行深度清洁使其在达到清洁的效果的同时避免在清洁的过程中引入新的杂质，进而避免对器件性能造成影响的问题，从而提供解决上述问题的一种碲化镉薄膜电池及其制备方法。
2、一种碲化镉薄膜电池的制备方法，包括：在进行tco镀膜基底深度清洁步骤中，采用溅射工艺的等离子体辉光对tco镀膜基底的表面进行清洁并同步在tco镀膜基底表面沉积不连续层；
3、所述不连续层的材质与tco镀膜基底表层的材质或者与后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构的材质相同。
4、所述不连续层的厚度≤2nm；
5、和/或，所述溅射工艺的功率密度为0.03-0.4w/cm2，工艺气压为0.1pa-1.5pa；
6、和/或，所述溅射工艺的工作气体为氩气，或所述溅射工艺的工作气体为氩气和氧气混合气体。
7、所述溅射工艺的工作气体中氧气掺杂量低于50%。
8、所述tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层；或者tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层以及附着在金属氧化物导电膜层表面的电子传输缓冲层；
9、当tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层时，后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构为电子传输缓冲层；所述不连续层的材质与金属氧化物导电膜层或电子传输缓冲层的材质相同；
10、当tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层以及附着在金属氧化物导电膜层表面的电子传输缓冲层时，后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构为窗口层；所述不连续层的材质与电子传输缓冲层或窗口层的材质相同。
11、所述窗口层材料为硫化镉、硒化镉、碲硒镉中的一种或多种；
12、和/或，所述金属氧化物导电膜层为掺x元素的氧化锌层或者掺x元素的氧化锡层；所述x元素为铝、铟、镉、氟中的一种或多种；
13、和/或，所述电子传输缓冲层为氧化锡层、氧化锌层、掺y元素的氧化锌层或者掺y元素的氧化锡层；所述y元素为锌、镁、氟、镉中的一种或多种。
14、深度清洁后，后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构为窗口层时，还包括：
15、窗口层的制备，在深度清洁并沉积不连续层的tco镀膜基底表面沉积窗口层材料制得窗口层；
16、电池层的制备，在形成的窗口层表面沉积电池吸收层材料并退火得到电池层；
17、背接触层的制备，在电池层表面沉积背电极缓冲层材料并进行退火处理得到背接触层；
18、金属背电极层的制备，在背接触层表面沉积背电极金属材料得到金属背电极层。
19、所述电池吸收层材料为碲化镉、碲硒镉、碲锌镉与碲镁镉中的一种或多种；
20、和/或，所述背电极缓冲层材料为碲化锌或掺铜碲化锌；
21、和/或，所述背电极金属材料为钛、钼、银、铝、铜、铬中的一种或多种。
22、所述tco镀膜基底的表面进行溅射工艺处理之前，还对tco镀膜基底进行清洗处理。
23、所述清洗处理的过程包括：试剂刷洗，超声清洗，对超声清洗后的tco镀膜基底进行漂洗、干燥去除水分。
24、一种碲化镉薄膜电池，采用上述的制备方法制备得到。
25、本专利技术技术方案，具有如下优点：
26、本专利技术提供的一种碲化镉薄膜电池的制备方法，包括：在进行tco镀膜基底深度清洁步骤中，采用溅射工艺的等离子体辉光对tco镀膜基底的表面进行清洁并同步在tco镀膜基底表面沉积不连续层；所述不连续层的材质与tco镀膜基底表层的材质或者与后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构的材质相同。其中，利用溅射工艺的等离子体辉光对tco镀膜基底表面进行清洁、活化，起到减少tco镀膜基底表面缺陷的作用；同时，靶材采用与tco镀膜基底表层相同的材质，或者靶材采用与后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构相同的材质；该靶材形成的不连续层的材料不会作为杂质存在于电池内部；即，起到辉光清洗作用的溅射靶材，其是与tco镀膜基底表层或者后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构同源的材料，可以达到辉光清洗不引入杂质的功效，有效解决现有技术中采用阳极层离子源等非溅射工艺手段进行表面离子清洗而引入杂质问题；
27、并且，该不连续层作为tco镀膜基底与后续制备在tco镀膜基底表层的层状结构之间的过渡层，可起到增强层状结构与tco镀膜基底结合力的作用，进而提升电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碲化镉薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括：在进行TCO镀膜基底深度清洁步骤中，采用溅射工艺的等离子体辉光对TCO镀膜基底的表面进行清洁并同步在TCO镀膜基底表面沉积不连续层；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不连续层的厚度≤2nm；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溅射工艺的工作气体中氧气掺杂量低于50%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述TCO镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层；或者TCO镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层以及附着在金属氧化物导电膜层表面的电子传输缓冲层；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，深度清洁后，后续制备在TCO镀膜基底表层的层状结构为窗口层时，还包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述电池吸收层材料为碲化镉、碲硒镉、碲锌镉与碲镁镉中的一种或多种；
8.根据权利要
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述清洗处理的过程包括：试剂刷洗，超声清洗，对超声清洗后的TCO镀膜基底进行漂洗，干燥去除水分。
10.一种碲化镉薄膜电池，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种碲化镉薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括：在进行tco镀膜基底深度清洁步骤中，采用溅射工艺的等离子体辉光对tco镀膜基底的表面进行清洁并同步在tco镀膜基底表面沉积不连续层；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不连续层的厚度≤2nm；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溅射工艺的工作气体中氧气掺杂量低于50%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层；或者tco镀膜基底包括玻璃衬底、附着在玻璃衬底表面的金属氧化物导电膜层以及附着在金属氧化物导电膜层表面的电子传输缓冲层；
5.根据权利要求4所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐学雷，汤顺伟，麻永强，
申请(专利权)人：龙焱能源科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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