[发明专利]光吸收层的制造方法及应用其的太阳能电池结构体

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种光吸收层的制造方法及应用其的太阳能电池结构体，且特别是有关于一种以两层前驱物所制成的光吸收层的制造方法及应用其的太阳能电池结构体。

【背景技术】

太阳能电池系透过转换太阳光的方式来提供电能。一般来说，太阳能电池的光吸收层的制程乃为主要的技术核心之一。光吸收层的化学组成及组成分布往往左右着能隙(band gap)的大小，使得太阳能电池的光电转换效率更进而受到影响。

早期多以例如是共蒸镀(Co-evaporation)、有机金属化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)或溅渡(sputtering)之真空制程配合高温锻烧来形成光吸收层。然而，真空制程及高温锻烧的制造成本高且制程复杂。

此外，在完成锻烧之后，能隙小的元素往往分布在光吸收层的表层，且能隙大的元素往往分布在光吸收层的底层，使得光吸收层出现底层与表层的组成分布不一的情况。如此一来，具有此光吸收层的太阳能电池的开路电压(Voc)可能低于0.4V。也就是说，此太阳能电池的光电转换效率低。因此，如何提供一种制造光吸收层的方法，以有效地节省成本及提高太阳能电池的光电转换效率，乃为相关业者努力之课题之一。

【发明内容】

本发明主要提供一种光吸收层的制造方法及应用其的太阳能电池结构体，其以湿式涂布调控前驱物于底层前驱物上，且进行热处理，以形成光吸收层。如此一来，根据本发明所形成的光吸收层的组成可均匀地分布，以提高应用光吸收层的太阳能电池结构体的光电转换效率。

根据本发明，提出一种光吸收层的制造方法，包括以下之步骤。湿式涂布调控前驱物于底层前驱物上。调控前驱物的能隙大于底层前驱物的能隙。调控前驱物系为I-III-VI族化合物，且I-III-VI族化合物的组成范围为Cu_a(In_1-b-cGa_bAl_c)(Se_1-dS_d)₂，0＜a，0≤b≤1，0≤c≤1，0＜b+c≤1，且0≤d≤1。接着，进行热处理，使得底层前驱物及调控前驱物系形成光吸收层。

根据本发明，再提出一种太阳能电池结构体，包括基板、金属层、光吸收层、缓冲层、视窗层、导电层及多根导线。金属层配置于基板上。光吸收层配置于金属层上。光吸收层系以下述之步骤制成，包括：湿式涂布调控前驱物于底层前驱物上，调控前驱物的能隙大于底层前驱物的能隙，调控前驱物系为I-III-VI族化合物，且I-III-VI族化合物的组成范围为Cu_a(In_1-b-cGa_bAl_c)(Se_1-dS_d)₂，0＜a，0≤b≤1，0≤c≤1，0＜b+c≤1，且0≤d≤1；以及进行热处理，使得底层前驱物及调控前驱物系形成光吸收层。缓冲层配置于光吸收层上。视窗层配置于缓冲层上。导电层配置于视窗层上。导线配置于导电层上。

为让本发明之上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1绘示根据本发明一较佳实施例的太阳能电池结构体的示意图。

图2绘示根据本发明一较佳实施例的光吸收层的制造方法的流程图。

图3绘示未涂布CuGaSe₂而形成的光吸收层与涂布有CuGaSe₂而形成的光吸收层的XRD图。

【主要元件符号说明】

100：太阳能电池结构体

110：基板

120：金属层

130：光吸收层

140：缓冲层

150：视窗层

160：导电层

170：导线

S201～S203：流程步骤

【实施方式】

以下系举出实施例，配合图式详细说明本发明的光吸收层的制造方法及应用其的太阳能电池结构体。然而，本领域技术人员当可明了，此些图式与文字仅为说明之用，并不会对本发明欲保护范围造成限缩。