一种铜铟镓硒薄膜的制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铜铟镓硒薄膜的制造工艺，为三步法，包括：在200~400℃条件下，用30~100mA的电流在基底上蒸镀上第一层薄膜，主要成分为铟镓硒和少量的铜，形成贫铜富铟镓区域；在300~600℃的条件下，用80~150mA的电流蒸镀上第二层薄膜，主要成分为铜铟镓硒，形成富铜区域；在300~600℃的条件下，用20~150mA电流的蒸镀上第三层薄膜，主要成分为镓铟硒和少量的铜，再形成一层贫铜区域，以确保薄膜整体贫铜结构。本发明专利技术为单源三步蒸镀法制备铜铟镓硒太阳能电池。通过使用装有加热基板的电子束蒸发仪和Cu2InxGa1-xSe2粉体作为单源，通过改变电流大小，实现贫铜的高效率薄膜结构。除了贫铜外，该薄膜还具有吸收层内连结构，大尺寸颗粒界面以及梯度结构。这种结构保证了所制备的电池高效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种铜铟镓硒薄膜的制造工艺。
技术介绍
铜铟镓硒太阳能电池通常包含一层刚性的玻璃底板或是柔性的不锈钢，同时含有钥层，P-型铜铟镓硒吸收层，硫化镉或硫化锌缓冲层，本征氧化锌、透明导电氧化物窗口层(TCO)和表面接触层。铜铟镓硒薄膜是CIGS太阳能电池生产的核心。目前铜铟镓硒太阳能电池的制造方法大体上可被分为真空法和非真空法。真空法主要包括共蒸镀法和溅射加后硒化处理方法。共蒸镀法:在实验室和商业应用中都是一种常见的沉积方法。共蒸镀法使用多个蒸发源来制造铜铟镓硒吸收层。共蒸镀法可以很好的控制工艺参数和调节薄膜组成结构及带隙。然而，共蒸镀法的均匀度在大规模生产时仍面临一些问题。同时，如何精确控制各个蒸发源也是共蒸镀法需要解决的一大难题。溅射及后硒化处理法:是目前铜铟镓硒吸收层研究很常用的技术。它包括溅射和硒化等工艺过程。该方法以铜铟镓靶材或铜/铟/镓靶材为原料，使用共溅射或者连续溅射的方法将合金沉积形成无定形薄膜；之后再将薄膜在硒化氢或者硒的环境里进行硒化，最终形成P-型吸收层。最后的硒化步骤有一定的环境隐患，因为硒化氢气体具有毒性，同时该方法需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铟镓硒薄膜的制造工艺，其特征在于，为三步法，包括以下步骤：（1）在200~400℃条件下，用30~100mA的电流在基底上蒸镀上第一层薄膜，形成贫铜富铟镓区域；（2）在300~600℃的条件下，用80~150mA的电流蒸镀上第二层薄膜，形成富铜区域；（3）在300~600℃的条件下，用20~150mA电流的蒸镀上第三层薄膜，再形成一层贫铜区域，以确保薄膜整体贫铜结构；其中，所用的单源为Cu2InxGa1?xSe2粉体，设备为装有加热基板的电子束蒸发仪，恒定电压为7KV。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐从康，
申请(专利权)人：无锡舒玛天科新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：