[发明专利]具有铜锌锡硫吸收层的太阳能装置及其制造方法

权利要求书

1.一种具有铜锌锡硫吸收层的太阳能电池，其特征在于，包含：

一基板；

一下电极层；

一吸收层，形成于所述下电极层上；

一缓冲层，形成于所述吸收层上；以及

一上电极层，形成于所述缓冲层上；其中，所述吸收层包含一第一区域及一第二区域，所述第一区域邻近所述下电极层，而所述第二区域邻近所述第一区域，且所述第一区域及所述第二区域皆包含化学式为Cua(Zn_1-bSn_b)(Se_1-cS_c)₂的成分，其中0<a<1,0<b<1,0≦c≦1，且所述第一区域的锌/锡比高于所述第二区域的锌/锡比。

2.如权利要求1的太阳能电池，其特征在于，所述吸收层的所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度。

3.如权利要求1的太阳能电池，其特征在于，所述吸收层的所述第二区域邻近所述缓冲层。

4.如权利要求1的太阳能电池，其特征在于，所述缓冲层包含n型半导体层。

5.如权利要求1的太阳能电池，其特征在于，所述第一区域的锌/锡比为约1.22至约2.0。

6.如权利要求1的太阳能电池，其特征在于，所述第二区域的锌/锡比为约0.83至约1.22。

7.一种具有铜锌锡硫吸收层的太阳能电池的形成方法，其特征在于，包含：

在一基板上形成一下电极层；

在所述下电极层上形成包含一梯度组成区域的一吸收层；

在所述吸收层上形成一半导体层；以及

在所述半导体层上形成一上电极层；其中，所述吸收层包含化学式为

Cu_a(Zn_1-bSn_b)(Se_1-cS_c)₂的成分，其中0<a<1,0<b<1,0≦c≦1，以及所述梯度组成区域包含梯度锌/锡比，且在邻近所述下电极层侧具有较高的锌/锡比。

8.如权利要求7的方法，其特征在于，形成所述吸收层的步骤包含至少一种选自涂布、电子束蒸镀、气相沉积、溅镀、电镀、溶胶-凝胶法、喷雾热分解、喷射沉积、射频磁控溅镀或电化学沉积所构成族群的方法。

9.如权利要求7的方法，其特征在于，形成所述吸收层的所述梯度组成区域的步骤包含：

在所述下电极层上形成具有一第一锌/锡比的一第一前驱物层；

在所述第一前驱物层上形成具有一第二锌/锡比的一第二前驱物层，其中，

所述第二锌/锡比低于所述第一锌/锡比；以及

使所述第一前驱物层及所述第二前驱物层进行回火工艺。

10.如权利要求9的方法，其特征在于，更包含以下步骤：

涂布一第一前驱物溶液于所述下电极层上，以形成一第一液体层；

干燥所述第一液体层以形成所述第一前驱物层；

涂布一第二前驱物溶液于所述第一前驱物层上，以形成一第二液体层；以及

干燥所述第二液体层以形成所述第二前驱物层。

11.如权利要求9的方法，其特征在于，所述第二前驱物层的厚度大于所述第一前驱物层的厚度。

12.如权利要求10的方法，其特征在于，所述第一前驱物溶液及所述第二前驱物溶液至少其中之一包含以联胺为基底的前驱物溶液或非联胺为基底的前驱物溶液。

13.如权利要求10的方法，其特征在于，所述涂布所述第一前驱物溶液的步骤及所述涂布所述第二前驱物溶液的步骤至少其中之一包含一种选自涂布、电子束蒸镀、气相沉积、溅镀、电镀、溶胶-凝胶法、喷雾热分解、喷射沉积、射频磁控溅镀或电化学沉积所构成族群的方法。

14.如权利要求10的方法，其特征在于，所述干燥步骤的温度为约25℃至约600℃。

15.如权利要求10的方法，其特征在于，所述回火步骤的温度为约300℃至约700℃。