[发明专利]柔性CdTe薄膜太阳能电池制备方法

权利要求书

1.一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池结构由不锈钢/石墨缓冲层/CdTe/CdS/ITO构成，CdS/CdTe组成PN结，其特征在于，采用如下的制备步骤：

a、不锈钢衬底预处理；

b、化学气相生长石墨缓冲层；

c、在制备好石墨缓冲层的不锈钢衬底上使用近空间升华法生长CdTe薄膜，用CdCl₂对CdTe薄膜进行退火处理；

d、在制备好的CdTe薄膜的衬底上使用近空间升华法生长CdS薄膜；

e、在制备好CdS薄膜的不锈钢衬底上制备In₂O₃:F透明导电薄膜；

f、获得柔性CdTe薄膜太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤a中不锈钢衬底预处理是指采用厚度为0.1cm厚不锈钢作为沉积衬底及背电极，采用丙酮超声清洗10分钟，以去除表面的油脂，然后去离子水超声清洗10分钟去除不锈钢表面杂质，最后将不锈钢烘干后放入预处理室，使用等离子体对不锈钢衬底进行清洗。

3.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤b中化学气相生长石墨缓冲层是指在不锈钢衬底沉积腔内通入高纯CH₄和H₂，沉积温度为300℃，沉积气压为2000Pa，沉积厚度为5nm。

4.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤c中在制备好石墨缓冲层的不锈钢衬底上使用近空间升华法生长CdTe薄膜是指将生长好缓冲层的不锈钢衬底传递至近空间升华炉样品台上，升华源为高纯CdTe粉末，先将升华炉抽真空至5Pa，然后对升华炉抽真空至1×10^-3Pa；通入Ar气，调节流量为10标准毫升/分，调节气压到800Pa，调节红外卤素灯使升华源温度为600℃，衬底温度为500℃，源与衬底距离为5mm，升华时间为2分钟。

5.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤c中用CdCl₂对CdTe薄膜进行退火处理是指将制备好CdTe薄膜的衬底传递至磁控溅射仪样品台上，溅射靶材为高纯CdCl₂，先对磁控溅射仪处理室抽真空至5Pa，然后对所述磁控溅射仪处理室抽真空至1×10^-3Pa以下，然后通入Ar气，调节气压为0.2Pa，溅射功率为150W，溅射时间为10分钟，溅射完成后继续通入Ar气作保护气，保持衬底温度为450℃退火15分钟。

6.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤d中生长CdS薄膜是指将制备好CdTe薄膜的衬底传递至近空间升华炉样品台上，升华源为高纯CdS粉末，先将升华炉抽真空至3Pa，然后对升华炉抽真空至1×10^-3Pa，通入50％Ar气和50％O₂，调节流量为10标准毫升/分，调节气压为1000Pa，调节红外卤素灯使升华源温度为550℃，衬底温度为500℃，源与衬底距离为4mm，升华时间为6秒。

7.根据权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：

所述步骤e中制备In₂O₃:F透明导电薄膜是指将衬底传递到磁控溅射仪样品台上，溅射靶材为高纯In₂O₃，先对磁控溅射仪处理室抽真空至3Pa，然后对所述磁控溅射仪处理室抽真空至1×10^-3Pa，然后通入Ar气和5％三氟甲烷，调节流量为30标准毫升/分，调节反应气压为0.2Pa，溅射功率200W，溅射时间0.5小时。