[发明专利]一种柔性CdTe薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性CdTe薄膜太阳能电池，其特征是该柔性电池采用云母做为衬底，其结构为云母衬底（1）上为透明导电薄膜（2），透明导电薄膜（2）的上层为CdS多晶薄（3），CdS多晶薄膜（3）的上层为CdTe多晶薄膜（4），CdTe多晶薄膜（4）的上层为导电背电极（5）。CdS、CdTe、导电背电极。

2.制备权利要求1所述的柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征在于，所述的制备工艺包括以下步骤：

1）清洗云母基底（1）；

2）在云母基底（1）上生长透明导电薄膜；

3）在制备好透明导电薄膜的基底（1）上依次生长CdS和CdTe薄膜；

4）在有CdCl₂蒸气的气氛中对步骤（3）制备的CdS和CdTe薄膜进行退火处理；

5）在经退火处理后的CdTe薄膜上蒸镀导电背电极；

至此制得所述的柔性CdTe多晶薄膜太阳能电池。

3.按照权利要求2所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述步骤2）所用的透明导电薄膜为In₂O₃:Sn(ITO)或ZnO:Al(AZO)或InO:B(BZO)或In₂O₃:Mo(IMO)或石墨烯或ZnSnO₃或SnO₂:F(FTO)或NiO或Zn₂SnO₄或Cd₂SnO₄或ZnO:Ti(TZO)；生长透明导电薄膜的工艺方法采用磁控溅射法或脉冲激光沉积技术或喷涂热解法或分子束外延法或胶法凝胶法或化学气相沉积法。

4.按照权利要求2所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的步骤（3）为：在磁控溅射炉放置基底的位置上放上制备好透明导电薄膜的基底（1），盖上磁控溅射炉的炉盖，对磁控溅射炉腔室抽真空，并升温使基底温度保持在25-1100℃；当背底真空到达10^-3Pa以下，开始溅射CdS多晶薄膜；当在基底（1）上的透明导电薄膜（2）上生长CdS薄膜的厚度为20-500nm时，停止CdS薄膜的制备；把基底（1）转向正对CdTe靶的位置，开始溅射CdTe薄膜；当在CdS薄膜上所溅射的CdTe厚度0.5-10μm时，停止CdTe薄膜的制备，同时停止对基底加热，待基底温度降低到室温时，取出沉积了CdS和CdTe薄膜的基底。

5.按照权利要求2或4所述的制备柔性CdS薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的CdS多晶薄膜的溅射条件为：所述的基底（1）的温度为25-1100℃，向腔室内通入高纯Ar气，气体流速10-100sccm，腔室压强0.1-10Pa。

6.按照权利要求2或4所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的CdTe薄膜的溅射条件为：基底（1）的温度为25-1100℃，向腔室内通入高纯Ar气，气体流速10-100sccm，腔室压强0.1-10Pa。

7.按照权利要求2所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述步骤3）中，在透明导电薄膜上制备CdS薄膜的方法为化学水浴沉积或分子束外延，在CdS薄膜上制备CdTe薄膜的方法为近空间升华或气相输运沉积或电沉积或真空热蒸发技术或物理气相沉积或金属有机化学气相沉积或丝网印刷烧结或真空热蒸发法。

8.按照权利要求2所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的步骤4）是在有CdCl₂蒸气的气氛中，在350-500℃对CdTe退火处理5-120min。

9.按照权利要求2或8所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的退火处理采用湿法或者干法；所述的湿法退火工艺步骤是：把CdCl₂饱和的甲醇溶液均匀滴在CdTe薄膜上，对CdTe进行退火处理；所述的干法退火工艺步骤是：把CdCl₂均匀放置在玻璃片上，然后在距离此玻璃片1-5mm处放置具有CdTe、CdS和透明导电薄膜的基底（1），CdTe薄膜正对有CdCl₂的玻璃片，对CdTe进行退火处理。

10.按照权利要求2所述的制备柔性CdTe薄膜太阳能电池的方法，其特征是，所述的步骤5）中在经CdCl₂处理后的CdTe薄膜上蒸镀大于5nm的导电背电极。