一种碲化镉薄膜太阳电池及其制备方法技术

技术编号:46413043 阅读:14 留言:0更新日期:2025-09-16 20:01
本申请公开了一种碲化镉薄膜太阳电池,包括依次设置的衬底、第一电极层、窗口层、第一吸收层、硫化铋层、第二吸收层和第二电极层。本申请将硫化铋层置于第一吸收层和第二吸收层之间,从而减少背接触铜离子向第一吸收层的过度扩散,同时防止第一吸收层中硒元素向电池背部过度扩散,进而提高碲化镉薄膜太阳电池填充因子和开路电压的稳定性,最终提高碲化镉薄膜太阳电池的工作效率的稳定性,延长器件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳能电池领域,尤其涉及一种碲化镉薄膜太阳电池及其制备方法


技术介绍

1、随着环境保护的需求越来越高,当前通常采用多种可再生能源作为能量供应体系。太阳能是具备较大发展潜力的一种可再生能源,可以制造太阳能电池从而实现对太阳能的利用。

2、碲化镉(cdte)是一种ii-vi族直接带隙半导体材料,具备1.45ev的光学禁带宽度,其吸收系数高达105cm-1,仅1~2μm厚的cdte薄膜即可高效吸收相应波段的太阳光,基于以上特性,碲化镉薄膜太阳能电池被视为一种极具发展前景的薄膜太阳电池。在碲化镉太阳电池器件中,铜掺杂碲化镉可以帮助形成良好的低电阻背接触,对碲化镉进行p-型掺杂。但铜在碲化镉薄膜太阳电池中容易扩散,导致器件稳定性问题。由于铜在碲化镉中的扩散率较高,且主要是通过这些多晶器件中的晶界扩散,因此铜原子很容易填充碲化镉中的镉空位,并从背接触向结区扩散。同时,由于包含cdsete吸收层结构电池中se元素存在着不稳定扩散的现象,使得器件填充因子在实际运行过程中逐渐下降。

3、因此,如何缓解铜元素和硒元素的过度扩散,进而提高电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,包括依次设置的衬底、第一电极层、窗口层、第一吸收层、硫化铋层、第二吸收层和第二电极层。

2.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述硫化铋层的厚度为1nm至40nm。

3.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述第一电极层为掺氟二氧化锡膜;所述窗口层为氧化锡膜;所述第一吸收层包括硒化镉膜;所述第二吸收层包括碲化镉膜;所述第二电极层为金膜、银膜、铝膜、钼膜、碲膜、镍膜或铬膜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述衬底的厚度为2mm至5mm;所述第...

【技术特征摘要】

1.一种碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,包括依次设置的衬底、第一电极层、窗口层、第一吸收层、硫化铋层、第二吸收层和第二电极层。

2.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述硫化铋层的厚度为1nm至40nm。

3.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述第一电极层为掺氟二氧化锡膜;所述窗口层为氧化锡膜;所述第一吸收层包括硒化镉膜;所述第二吸收层包括碲化镉膜;所述第二电极层为金膜、银膜、铝膜、钼膜、碲膜、镍膜或铬膜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述衬底的厚度为2mm至5mm;所述第一电极层的厚度为350nm至450nm;所述第一吸收层的厚度为80nm至180nm;所述第二吸收层的厚度为1μm至6μm;所述第二电极层的厚度为50nm至400nm;所述窗口层的厚度为10nm至80nm。

5.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳电池,其特征在于,所述第一电极层表面还设有金属电极层,所述金属电极层位于远离衬底一侧;所述金属电极层的厚度为50nm至400nm。

【专利技术属性】
技术研发人员:王德亮曲思渝蔡彦博陈榆林郝祥明
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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