[发明专利]太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.太阳能电池，其包括晶界被钝化的黄铜矿吸收层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述黄铜矿吸收层的晶界通过将V_Se受体缺陷氧化而钝化。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池还包括：

基板；

背电极层，其在所述基板上沉积；

所述黄铜矿吸收层，其在所述背电极层上沉积；

窗口层，其在所述黄铜矿吸收层上沉积；

前电极层，其在所述窗口层上沉积。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述基板包括玻璃基板、聚酰亚胺基板或金属箔片基板；优选地，所述玻璃基板为钠钙玻璃基板。

5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池，其中，所述基板上形成有金属扩散屏蔽层，所述金属扩散屏蔽层上形成所述背电极层。

6.根据权利要求3-5中任一权利要求所述的太阳能电池，其中，所述背电极层包括钼层或钼化合物层；所述黄铜矿吸收层包括CuInSe层(CIS层)或CuIn(Ga)Se(S)层(CIGS层)；所述窗口层包括硫化镉(CdS)缓冲层；所述前电极层包括透明导电层。

7.根据权利要求3-6中任一权利要求所述的太阳能电池，其中，所述透明导电层为ZnO/ZnO:Al层。

8.根据权利要求3-7中任一权利要求所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池还包括在所述前电极层上形成的减反层；优选地所述减反层为氟化镁(MgF₂)层。

9.根据权利要求3-8中任一权利要求所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池还包括在所述减反层上形成的金属栅极；优选地所述金属栅极为镍铝(Ni/Al)金属栅极。

10.制造太阳能电池的方法，包括：

(1)提供基板；

(2)在所述基板上形成背电极；

(3)在所述背电极层上形成黄铜矿吸收层；

(4)将所述黄铜矿吸收层的晶界钝化；

(5)在黄铜矿吸收层上蒸镀窗口层；以及

(6)在所述窗口层上蒸镀前电极层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤(4)中，通过将所述黄铜矿吸收层的V_Se受体缺陷氧化来进行晶界的钝化。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在步骤(3)中，将化学计量的选自铜、铟、镓、硒和/或硫的元素气相沉积以形成气相沉积层，将所述气相沉积层加热至500℃至650℃以制造由所述元素形成的化合物的半导体黄铜矿吸收层。

13.根据权利要求10-12中任一权利要求所述的方法，其中，所述黄铜矿吸收层包括CuInSe₂，Cu(In，Ga)Se₂或Cu(In，Ga)(Se，S)₂的半导体化合物。

14.根据权利要求10-13中任一权利要求所述的方法，其中，在超高真空中共蒸镀进行钝化，本底真空度约10^-10Torr；更优选地通过掺杂含有活性氧元素的气体将所述黄铜矿吸收层钝化；更优选地所述含有氧活性元素的气体选自氧气、臭氧和/或水以及其混合物；更优选地通过所述含有氧元素的气体等离子体将所述黄铜矿吸收层钝化；更优选地通过紫外灯照射促进该钝化过程的进行；更优选地通过掺杂氢气、氮气气体产生的等离子体进行吸收层的钝化。

15.根据权利要求10-14任一项权利要求所述的方法，其中，采用玻璃、聚酰亚胺或金属箔片制造所述基板；更优选地采用钠钙玻璃制造所述基板；更优选地在所述基板上形成金属扩散屏蔽层，在所述金属扩散屏蔽层上形成所述背电极层；更优选地使用硫化镉形成所述窗口层；更优选地所述前电极层包括ZnO/ZnO:Al透明导电层。

16.根据权利要求10-15中任一权利要求所述的方法，其中，所述方法还包括步骤(7)，在所述前电极层上蒸镀减反层；优选地使用氟化镁(MgF₂)形成所述减反层。

17.根据权利要求10-16中任一权利要求所述的方法，其中，所述方法还包括步骤(8)，在所述减反层上蒸镀金属栅极；优选地使用镍铝(Ni/Al)形成所述金属栅极。