[发明专利]一种掺钠铜铟镓硒太阳电池器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于聚酰亚胺膜-苏打玻璃复合衬底的掺钠铜铟镓硒太阳电池，其特征在于：衬底由苏打玻璃及生长于其表面的聚酰亚胺膜构成，其中苏打玻璃的厚度为1.5-2mm，聚酰亚胺膜厚度为25-30μm；钼背接触层生长于聚酰亚胺膜-苏打玻璃复合衬底之上，分为高阻层和低阻层，其中高阻层的厚度为80-120nm，低阻层的厚度为600-700nm；铜铟镓硒吸收层生长于钼薄膜之上，化学分子式为CuIn_1-xGa_xSe₂，式中x为0.25-0.35，导电类型为p型，厚度为1.5-2μm；氟化钠预制层薄膜生长于铜铟镓硒吸收层之上，化学分子式为NaF，厚度为20-30nm；硫化镉缓冲层生长于铜铟镓硒吸收层表面，化学分子式为CdS，导电类型为n型，厚度为45-50nm；透明窗口层生长于硫化镉缓冲层之上，分为高阻本征氧化锌薄膜和低阻氧化锌铝薄膜，导电类型为n型，其中本征氧化锌薄膜的厚度为50-100nm，氧化锌铝薄膜的厚度为0.4-0.6μm；铝上电极薄膜生长于透明窗口层之上，其后为为0.8-1.5μm。

2.一种如权利要求1所述的聚酰亚胺膜-苏打玻璃复合衬底的制备方法，其特征在于：采用匀胶、固化制备工艺，制备步骤如下：

1)对苏打玻璃进行表面清理；

2)将聚酰亚胺胶涂覆于苏打玻璃表面，采用匀胶工艺进行匀胶；

3)将匀胶后的样品放入烘箱内进行固化，即可得到聚酰亚胺膜-苏打玻璃复合衬底。

所述对苏打玻璃的清洗方法为：①将10cm×10cm的苏打玻璃放入重铬酸钾溶液(由300克重铬酸钾、3升浓硫酸和300毫升去离子水配置而成的溶液)中浸泡2h；②之后将苏打玻璃取出用去离子水冲洗；③将冲洗洁净的苏打玻璃置于浓度为99.5％的丙酮溶液中，放入超声波清洗机中清洗(超声波频率为20-30kHz，时间为20-25min)④将苏打玻璃从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗；⑤将苏打玻璃置于浓度为99.7％的酒精中，放入超声波清洗机中清洗(超声波频率为20-30kHz，时间为20-25min)；⑥最后将苏打玻璃从酒精中取出，放入盛有去离子水的烧杯中，放入超声波清洗机中清洗3遍(超声波频率为20-30kHz，时间为20-25min)。

所述匀胶工艺参数为：转速为1300-1500r/min，时间为35-45s。

所述固化工艺参数为：①烘箱温度于室温25℃升温至125-135℃，升温时间为10-15min；②烘箱温度于125-135℃维持25-30min；③烘箱温度于125-135℃升温至150-160℃，升温时间为5-10min；④烘箱温度于150-160℃维持10-15min；⑤烘箱温度于150-160℃升温至200-210℃，升温时间为5-10min；⑥烘箱温度于200-210℃维持15-20min；⑦烘箱温度于200-210℃升温至250-260℃，升温时间为5-10min；⑧烘箱温度于250-260℃维持15-20min；⑨烘箱温度于250-260℃升温至340-350℃，升温时间为5-10min；⑩烘箱温度于340-350℃维持10-15min，之后缓慢降温至室温。

3.一种如权利要求1所述的钼背接触层薄膜的制备方法，其特征在于：采用直流磁控溅射制备系统，以纯度为99.99％的Mo为靶材，采用射频磁控溅射制备系统在衬底表面分别沉积一层高阻和低阻的钼薄膜。

高阻层薄膜的制备工艺参数为：本底真空：3.0×10^-4Pa，工作气压为1-2Pa，衬底温度为室温25-50℃，射频功率为500-700W，Ar气流量为30-50sccm，基靶行走速度为4-6mm/s，沉积时间(基靶的往复次数)为2-4次；低阻层薄膜的制备工艺参数为：工作气压为0-0.5Pa，衬底温度为室温25-50℃，射频功率为1500-2000W，Ar气流量为15-20sccm，基靶行走速度为4-6mm/s，沉积时间(基靶的往复次数)为4-6次。