[发明专利]一种多晶薄膜太阳电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶薄膜太阳电池的制备方法，属于电池材料生产技术领域。

背景技术

光伏电池可直接将太阳能转变成电能。大规模的光伏发电，目前技术上成熟，在市场上占主导地位的光伏电池仍是硅基光伏电池。由于晶体硅光伏电池的生产成本昂贵，制备工艺复杂，在大力推广中受到制约；非晶硅薄膜电池虽然在成本和工艺上比前者有优势，但由于材料固有的亚稳态和多缺陷的特性造成电池稳定性较低，大面积光电转换效率难以进一步提高，多晶铜硒铟薄膜太阳电池具有广阔的发展前景。多晶铜硒铟薄膜在长波段具有高光敏性，对可见光能有效吸收，且具有与晶体硅一样的光照稳定性，因此被公认为高效、低耗的最理想的光伏器件材料。另一方面，大晶粒的铜硒铟薄膜具有与晶体硅可相比拟的高迁移率，可以做成大面积、具有快速响应的场效应薄膜晶体管、传感器等光电器件，从而在开辟新一代大阵列的液晶显示技术、微电子技术中具有广阔应用前景。

发明内容

本发明的目的是一种多晶薄膜太阳电池的制备方法，制成的铜硒铟多晶薄膜太阳能电池的效率为24.2％.填补国内空白。

制备技术

1.衬底的选择和制备

衬底材料对膜质量的影响是至关重要的，不同的衬底材料上生长的膜的形貌会有较大的差异，而衬底材料中所含的某些微量元素也会影响膜的质量。Sodalime玻璃衬底内应含低的杂质浓度，应具有相对较好的导热性，受到收缩应力的影响自然会使薄膜更紧密。比较理想的衬底材料是Soda lime玻璃薄膜，其厚度要小于4mm为最佳。

2.在衬底上直接沉积铜硒铟薄膜

一般固相晶化的方法必须分两步制备氧化锌薄膜，时间较长。如果沉积铜硒铟薄膜和热处理不在同一系统中，则在转移刚沉积的铜硒铟薄膜的过程中，引入其它杂质，这都会对薄膜的性能产生不良的影响，其流程示意图如图1所示，蒸发硒化的步骤是：衬底温度加热到270度，经过14分钟后，便得到一层含有硒的铜层。即将蒸发完时，开始蒸发铟，硒的温度控制在320度，30分钟后便在原铜层上生长一层含硒的铟层。然后将衬底温度升高到630左右进行铟化，这时硒源温度降到270度左右。