本发明专利技术涉CIGS太阳能电池，具体说是溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法,其包括制备吸收层靶材和缓冲层靶材、将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内、在两靶材下侧设置工作台，含有钼电极层的基板可沿工作台移动、基板沿工作台正向移动时，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钼电极层上沉积吸收层、吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。本发明专利技术采用靶源沉积吸收层，不仅可进行大面积的生产，而且成膜质量高；并采用向由上向下的溅射法沉积吸收层与缓冲层，避免了因重力的影响使得沉积不够均匀的现象。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉CIGS太阳能电池，具体说是溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法,其包括制备吸收层靶材和缓冲层靶材、将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内、在两靶材下侧设置工作台，含有钼电极层的基板可沿工作台移动、基板沿工作台正向移动时，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钼电极层上沉积吸收层、吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。本专利技术采用靶源沉积吸收层，不仅可进行大面积的生产，而且成膜质量高；并采用向由上向下的溅射法沉积吸收层与缓冲层，避免了因重力的影响使得沉积不够均匀的现象。【专利说明】溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法
本专利技术涉及CIGS太阳能电池的制备，具体说是柔性CIGS太阳能电池吸收层和缓冲层的制备方法。
技术介绍
现有的CIGS (铜铟镓硒)太阳能电池包括基板，基板材料可包括玻璃、铝、不锈钢、聚合物或任何具相似可挠性的金属及塑料，在基板表面沉积有数层薄膜。首先，基板上沉积有碱硅酸盐层。一般而言，来自碱硅酸盐层的钠穿过底部电极层至吸收层，增加电池效率；接着，含有钥(Mo)的底部电极层溅射至碱硅酸盐层上，在底部电极层上沉积有吸收层，吸收层上沉积有缓冲层，缓冲层是由硫化镉(CdS)组成。硫化镉具有毒性。由氧化锌(ZnO)组成的快闪层溅镀形成于缓冲层上。快闪层用于防止太阳能电池在进行发电过程中，因Shunting及薄膜针孔(pinhole)的问题导致CIGS薄膜效能下降；最后，由招掺杂氧化锌所构成的顶部电极层是溅射于快闪层上。其中，CIGS吸收层是太阳能电池的核心部分，吸收层的制备方法如多元共蒸法和磁控溅射后硒化法。共蒸法由于采用四种不同的元素各具有不同的熔点，使得要控制整比化合物在大型基板上的形成是很困难的。目前，市场上出现有一种通过溅射法直接制备吸收层和缓冲层的方法，其采用的方法是使基板圆周运行，在圆周外通过溅射法使基板上形成吸收层和缓冲层。这种方法由于采用的是水平溅射，由于重力的作用，其在基板上沉积的吸收层和缓冲层不够均匀，影响电池的质量。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种沉积较均匀、可连续制备吸收层和缓冲的方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是:溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法，其包括以下步骤:( I)制备吸收层靶材和缓冲层靶材；(2)将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内；(3)在两靶材下侧设置工作台，含有钥电极层的基板可沿工作台移动；(4)基板沿工作台正向移动时，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钥电极层上沉积吸收层；(5)吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。进一步地，所述吸收层靶材和缓冲层靶材设置于同一个旋转体上，旋转体内设有溅射源，通过转动旋转体切换吸收层靶材和缓冲层靶材。进一步地，所述吸收层靶材由CIGS粉末压制而成。进一步地，将CuCl2、InCl3、GaCl3、Na2Se加入乙二胺中反应合成CIGS粉末。本专利技术与现有技术相比具有如下优点:1、本专利技术采用靶源沉积吸收层，不仅可进行大面积的生产，而且成膜质量高；2、采用由上向下的溅射法沉积吸收层与缓冲层，避免了因重力的影响使得沉积不够均匀的现象。3、采用可切换的靶材方式，配合基板的正、反向运动，以沉积吸收层和缓冲层，提高了生产效率。【具体实施方式】下面详细介绍本专利技术:本专利技术的方法包括以下步骤:( I)制备吸收层靶材和缓冲层靶材；在制备吸收层靶材时，首先将CuCl2、InCl3、GaCl3、Na2Se加入乙二胺中搅拌，乙二胺可吸收合成反应所释放的多余热量，并可增加前驱盐在溶剂中的溶解度，从而使反应更完全；通过上述化合物进行反应，从而合成CIGS粉末，且CIGS的粒径较为均匀；然后将粉末压制成吸收层靶材，这种方式可使靶材的致密度可达90%以上。本专利技术的缓冲层靶材采用现有的CdS靶材。(2)将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内，使得溅射在真空中进行，并通过加热器进行加热，维持适当的温度条件；溅射源采用等离子化的惰性气体，如通过离化器使氩气生成等离子带电体等；溅射源通过轰击靶材，使相应的成分沉积在基板上。( 3 )在两靶材下侧设置工作`台，含有钥电极层的基板可沿工作台移动；工作台支撑基板，同时可通过滚子等现有装置使基板沿工作台正反向移动。(4)基板沿工作台正向移动时，吸收层靶材位于基板正上方，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钥电极层上沉积吸收层；(5)吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，此时应将吸收层靶材切换成缓冲层靶材，使缓冲层靶材位于基板正上方，从而通过溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。本方法由于采用向由上向下的溅射法沉积吸收层与缓冲层，避免了因重力的影响使得沉积不够均匀的现象，不仅可连续制备吸收层和缓冲层，生产效率高；而且成膜质量闻。在本专利技术中，为了实现吸收层靶材和缓冲层靶材的切换，可将吸收层靶材和缓冲层靶材设置于同一个旋转体上，旋转体内设有溅射源，溅射源透过旋转体轰击靶材，并通过转动旋转体切换吸收层靶材和缓冲层靶材。这种方式节约空间，降低生产成本。当然，也可以采用其他的方式实现。上述实施方式仅供说明本专利技术之用，而并非是对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本专利技术的范畴。【权利要求】1.溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法，其包括以下步骤: (O制备吸收层靶材和缓冲层靶材； (2)将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内； (3)在两靶材下侧设置工作台，含有钥电极层的基板可沿工作台移动； (4)基板沿工作台正向移动时，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钥电极层上沉积吸收层； (5)吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述吸收层靶材和缓冲层靶材设置于同一个旋转体上，旋转体内设有溅射源，通过转动旋转体切换吸收层靶材和缓冲层靶材。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述吸收层靶材由CIGS粉末压制而成。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:将CuCl2、InCl3、GaCl3、Na2Se加入乙二胺中反应合成CIGS粉 末。【文档编号】H01L31/18GK103695851SQ201310740650【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日 【专利技术者】陈进中, 莫经耀, 吴伯增, 林东东, 甘振英 申请人:柳州百韧特先进材料有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
溅射法制备柔性太阳能电池CIGS吸收层和缓冲层的方法,其包括以下步骤：（1）制备吸收层靶材和缓冲层靶材；（2）将上述两靶材和对应的溅射源置于加热的真空室内；（3）在两靶材下侧设置工作台，含有钼电极层的基板可沿工作台移动；（4）基板沿工作台正向移动时，溅射源由上向下轰击吸收层靶材，使钼电极层上沉积吸收层；（5）吸收层沉积完成后，基板沿工作台反向移动，溅射源由上向下轰击缓冲层靶材，使吸收层上沉积缓冲层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈进中，莫经耀，吴伯增，林东东，甘振英，
申请(专利权)人：柳州百韧特先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45
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