【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池制造方法，尤其是一种。
技术介绍
铜铟镓硒薄膜太阳电池自二十世纪七十年代中期起步以来，就以其优越的性能受到人们的普遍重视，发展非常迅速，是最有发展前途的薄膜太阳电池之一。其典型结构为依次堆垒的衬底/背电极/吸收层/缓冲层/窗口层/上电极/减反射层。 在电池结构中，吸收层为直接带隙的铜铟镓硒(CuIn卜xGax(Sei—ySy)2)薄膜，厚度一般在1. 5 i！ m 2 i！ m范围。在保持光电转化效率不变的前提下，尽可能地减薄吸收层的厚度，使得沉积时间和材料成本降低，是目前国际上发展该类电池技术的主要趋势。 薄化吸收层厚度(厚度< lPm)，一方面可以减少In、Ga等贵金属的用量，降低材料和工艺的成本；另一方面可以显著降低电池重量，拓展电池的应用领域。但是，对于厚度薄化的吸收层，有很大一部分的光能会透过吸收层，无法被其吸收，引起显著的电池性能衰减。为了提高太阳光的利用率，背电极薄膜必须具有良好的光学反射性能，使得未被吸收的太阳光能被反射回到吸收层中进行循环利用。 目前，铜铟镓硒薄膜电池结构通常采用金属Mo薄膜材料作为背电极，但其光学反 射率不高，无法满足超薄电池的要求。而具有很高的光学反射率的金属Ag薄膜材料，在吸 收层的制备过程中，Ag会大量扩散到吸收层中形成杂相化合物，而降低电池性能。因此，对 于超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池，必须设计一种具有高光学反射率、低电阻率和薄膜间界面 稳定的陷光结构，从而有效地解决吸收层的厚度薄化与电池转化效率衰减之间的矛盾。 目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的...
【技术保护点】
一种具有陷光结构的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、在清洗处理后的普通钠钙玻璃衬底［１０］上，溅射沉积背电极Ｍｏ膜［１１］，厚度为０．５μｍ～１．０μｍ；步骤二、在背电极［１１］上溅射沉积具有绒度的Ａｇ膜［１２］，厚度为５０ｎｍ～１５０ｎｍ，衬底温度为１５０℃～３００℃；步骤三、采用溅射法沉积透明导电ＺｎＯ：Ａｌ薄膜［１３］，厚度为０．１５μｍ～０．２５μｍ，衬底温度为１５０℃～２５０℃；步骤四、溅射沉积厚度为３ｎｍ～２０ｎｍ的Ｍｏ膜，采用固态硒源硒化法对其硒化，形成厚度为５ｎｍ～２５ｎｍ的ＭｏＳｅ↓［２］薄膜［１４］；步骤五、利用共蒸发法沉积具有“Ｖ”型带隙梯度分布的铜铟镓硒（ＣｕＩｎ↓［１－ｘ］Ｇａ↓［ｘ］（Ｓｅ↓［１－ｙ］Ｓ↓［ｙ］）↓［２］，原子比ｙ＝０）吸收层［１５］，即在ＭｏＳｅ↓［２］薄膜［１４］上先沉积宽带隙铜铟镓硒（原子比ｘ＞０．７，ｙ＝０）薄膜，厚度为０．０５μｍ～０．１２μｍ，再沉积窄带隙铜铟镓硒薄膜（原子比０．３５≥ｘ≥０．２２，ｙ＝０），通过工艺参数调控，在吸收层中形成“Ｖ”型带隙梯度分布；吸收层的厚度为０．３...
【技术特征摘要】
一种具有陷光结构的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤步骤一、在清洗处理后的普通钠钙玻璃衬底[10]上，溅射沉积背电极Mo膜[11]，厚度为0.5μm～1.0μm；步骤二、在背电极[11]上溅射沉积具有绒度的Ag膜[12]，厚度为50nm～150nm，衬底温度为150℃～300℃；步骤三、采用溅射法沉积透明导电ZnO:Al薄膜[13]，厚度为0.15μm～0.25μm，衬底温度为150℃～250℃；步骤四、溅射沉积厚度为3nm～20nm的Mo膜，采用固态硒源硒化法对其硒化，形成厚度为5nm～25nm的MoSe2薄膜[14]；步骤五、利用共蒸发法沉积具有“V”型带隙梯度分布的铜铟镓硒(CuIn1-xGax(Se1-ySy)2，原子比y＝0)吸收层[15]，即在MoSe2薄膜[14]上先沉积宽带隙铜铟镓硒(原子比x＞0.7，y＝0)薄膜，厚度为0.05μm～0.12μm，再沉积窄带隙铜铟镓硒薄膜(原子比0.35≥x≥0.22，y＝0)，通过工艺参数调控，在吸收层中形成“V”型带隙梯度分布；吸收层的厚度为0.3μm～1.0μm；吸收层薄膜制备过程中，衬底温度控制在360℃～510℃；吸收层沉积结束后，对其进行原位蒸发适量NaF材料的热处理，使得吸收层中Na原子的含量保持在0.1％；步骤六、用化学水浴法，在吸收层[15]上沉积Zn(S，O，OH)缓冲层[16]，厚度为30nm～70nm；步骤七、在衬底未有意加热的条件下，溅射沉积透明窗口层SnO2:In薄膜[17]，厚度为0.2μm～0.4μm；步骤八、在透明窗口层[17]上蒸发沉积上电极Ni/Al复合薄膜[18]，厚度为2.5μm～3μm；步骤九、蒸发沉积减反射层MgF2薄膜[19]，厚度为100nm～130nm。2. 如权利要求1所述的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在 于所述的步骤三或步骤四，可以在Ag膜[12]表面直接沉积MoSe2薄膜[14]，实现背反射 复合层为双层复合薄膜结构。3. 如权利要求1所述的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在 于所述的步骤五，可以用溅射金属预置层后硒化/硫化法制备具有V型带隙梯度分布 的铜铟镓硒(CuIn卜xGax(Sei—ySy)2，原子比0. 15《y《0. 3)吸收层[15]，即在MoSe2薄膜 [14]上，溅射CuGa靶(Ga含量为22wt. %)和In靶，制备出厚度为0. 12 y m 0. 4 y m的 Cu-In-Ga金属预置层；然后采用固态硒源、固态硫源先后对金属预置层进行硒化和硫化处 理，制备具有V型带隙梯度分布的铜铟镓硒(原子比0. 22《x《0. 35， 0. 15《y《0. 3) 薄膜；在硒化和硫化处理过程中，衬底温度为400°C 510°C，所制备的吸收层厚度为 0. 3 ii m 1. 0 ii m ;吸收层沉积结束后，对其进行原位蒸发NaF材料的热处理，使得吸收层中 Na原子的含量保持在0.1%。4. 如权利要求1所述的玻璃衬底超薄铜铟镓硒薄膜太阳电池的制造方法，其特征在 于所述的步骤三或步骤四，可以在Ag膜表面直接沉积MoSe2薄膜，实现背反射复合层为 双层复合薄膜结构；所述的步骤五，可以用溅射金属预置层后硒化/硫化法制备具有V型带隙梯度的铜铟镓硒(CuIn卜xGax(Sei—&)2，原子比0. 15《y《0. 3)吸收层[15]，即在 MoSe2薄膜[14]上，溅射CuGa耙(Ga含量为22wt. % )和In耙，制备出厚度为0. 12iim 0. 4 m的Cu-In-Ga金属预置层；然后采用固态硒源、固态硫源先后对金属预置层进行 硒化和硫化处理，制备具有V型带隙梯度分布的铜铟镓硒(原子比0. 22《x《0. 35， 0. 15《y《0. 3)薄膜；在硒化和硫化处理过程中，衬底温度为400°C 51(TC，所制备的吸 收层厚度为0. 3 m 1. 0 m ;吸收层沉积结束后，对其进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐传明，曹章轶，马贤芳，王小顺，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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