[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

近来，随着能源消耗增加，已经研制出太阳能电池，以将太阳能转化为电能。

太阳能电池分为硅太阳能电池、非硅太阳能电池和染料敏化太阳能电池。其中，非硅太阳能电池可以通过利用薄膜来形成，从而非硅太阳能电池能够减小材料损失并同时扩大太阳能电池的应用范围。此外，用于非硅太阳能电池中的光吸收层不容易由于光而劣化，从而可以延长非硅太阳能电池的使用寿命。

在这种太阳能电池中，提高光电转换效率是重要因素。

发明内容

技术问题

本发明提供一种能够提高光电转换效率的太阳能电池及其制造方法。

技术方案

根据实施例的太阳能电池的制造方法包括以下步骤：在衬底上形成第一电极层；在所述第一电极层上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成缓冲层；对所述缓冲层进行退火以降低所述缓冲层中的氧含量；以及在所述缓冲层上形成第二电极层。

所述退火包括快速热退火（RTA），并且退火温度在250℃至400℃的范围内。所述退火在真空气氛或氢气氛中进行。

所述缓冲层在所述退火之后的氧含量在2%的原子百分比至5%的原子百分比的范围内。所述缓冲层在所述退火之前的氧含量为6%的原子百分比或更多。

所述缓冲层通过化学浴沉积（CBD）方法来形成。所述缓冲层包含CdS或ZnS。

根据实施例的太阳能电池包括：衬底；在所述衬底上的第一电极层；在所述第一电极层上的光吸收层；缓冲层，形成在所述光吸收层上并且氧含量在2%的原子百分比至5%的原子百分比的范围内；以及在所述缓冲层上的第二电极层。

所述缓冲层包含CdS或ZnS。

有益效果

根据本发明，通过对缓冲层进行退火可以调节缓冲层中的氧含量，从而可以防止在光吸收层的界面发生再结合，并且可以提高光电转换效率。

附图说明

图1是示出根据实施例的太阳能电池的制造方法的流程图；

图2至图7是示出根据实施例的太阳能电池的制造方法的制造步骤的剖视图；以及

图8是示出太阳能电池的相对效率随着缓冲层中的氧含量变化的曲线图。

具体实施方式

在实施例的描述中，应该理解，当层（膜）、区域、图案或结构被表述为在另一个层（膜）、另一个区域、另一个衬垫、或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在所述另一个层（膜）、另一个区域、另一个衬垫、或另一个图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。参照附图描述了所述层的这种位置关系。

为了说明和清楚的目的，可以夸大地修改所述层（膜）、所述区域、所述图案或所述结构的尺寸或厚度。所述尺寸可以不完全反映实际尺寸。

下面，将参照附图详细描述实施例。

图1是示出根据实施例的太阳能电池的制造方法的流程图，图2至图7是示出根据实施例的太阳能电池的制造方法的制造步骤的剖视图。

参照图1，根据实施例的太阳能电池的制造方法可以包括以下步骤：形成第一电极层的步骤ST10；形成光吸收层的步骤ST20；形成缓冲层的步骤ST30；执行退火过程的步骤ST40；形成高阻缓冲层的步骤ST50；以及形成第二电极层的步骤ST60。下面将参照图2至图7详细描述这些步骤。

首先，如图2所示，在步骤ST10中，制备衬底10并且在衬底10上形成第一电极层31。

衬底10具有板形形状，并且支撑形成在其上的第一电极层31。衬底10可以包括绝缘体，诸如玻璃或塑料。更详细地，衬底10可以包含钠钙玻璃。但是本实施例不限于此。例如，衬底10可以包括金属衬底。就是说，根据太阳能电池的特性，衬底10可以通过使用刚性材料或挠性材料来形成。

第一电极层31可以包含各种导电材料。例如，第一电极层31可以包含Mo、Cu、Ni、Al及其合金。第一电极层31可以通过不同的过程形成。例如，第一电极层31可以通过溅射过程沉积Mo来形成。

此外，第一电极层31可以包括至少两层。在此情形中，所述层可以利用同种金属或者不同种金属来形成。可以通过在不同的过程条件下执行两次所述过程来形成包括至少两层的第一电极层31。

根据附图，第一电极层31直接形成在衬底10上，但本实施例不限于此。例如，可以在衬底10与第一电极层31之间形成扩散阻挡层（未示出）。

接着，如图3所示，在形成光吸收层的步骤ST20中，在第一电极层31上形成光吸收层33。