[发明专利]一种黄铜矿型薄膜光伏电池及其制作方法

权利要求书

1.一种黄铜矿型薄膜光伏电池的制作方法，包括光吸收层的制作；其特征在于：在光吸收层的制作过程中，是使用包含有0.1-15wt％的NaBiO₃和85-99.9wt％的Cu-In-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaBiO₃的Cu-In-Ga合金膜层，或者使用包含有0.1-18wt％的NaBiO₃和82-99.9wt％的Cu-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaBiO₃的Cu-Ga合金膜层，使其对CIGS基薄膜光伏材料的光吸收层进行钠掺杂；使光吸收层中含有0.02-1.5at％的钠。

2.根据权利要求1所述的黄铜矿型薄膜光伏电池的制作方法，其特征在于：所述光吸收层为铜铟镓硒、铜铟镓硫或铜铟镓硒硫。

3.一种黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：包括：

具有表面的衬底；

覆盖所述衬底表面的电介质材料层；

覆盖所述电介质材料层的背电极层；

覆盖所述背电极层的含有Na、Bi和O元素的光吸收层；

覆盖所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层的缓冲层；和

覆盖所述缓冲层的透明导电窗口层。

4.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层是通过使用包含有0.1-15wt％的NaBiO₃和85-99.9wt％的Cu-In-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaBiO₃的合金膜层，或者使用包含有0.1-18wt％的NaBiO₃和82-99.9wt％的Cu-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaBiO₃的合金膜层，使含有NaBiO₃的合金膜层与CIGS光吸收层的预制层组合形成复合膜层，然后对复合膜层进行硒化和/或硫化热处理形成的；或者，所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层是通过使用包含有0.1-15wt％的NaBiO₃和85-99.9wt％的Cu-In-Ga的溅射靶材或使用包含有0.1-18wt％的NaBiO₃和82-99.9wt％的Cu-Ga的溅射靶材与Cu-In-Ga靶材、Cu-Ga靶材或In靶材一起进行反应溅射形成的；所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层中含有0.02-1.5at％的钠。

5.根据权利要求4所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述复合膜层中含有NaBiO₃的合金膜层的位置在背电极层与CIGS光吸收层的预制层之间和/或在CIGS光吸收层的预制层中和/或在CIGS光吸收层的预制层的上表面。

6.根据权利要求5所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述CIGS光吸收层的预制层为铜铟镓、铜铟镓硒、铜铟镓硫、铜铟镓硒硫、铜铟、铜铟硒、铜铟硫或铜铟硒硫。

7.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述电介质材料层由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化钛、氧化钛、氮氧化钛、氮氧化锆、氧化锆、氮化锆、氮化铝、氧化铝、氧化硅铝、氮化硅铝、氮氧化硅铝、锌锡氧化物或它们的混合物组成；或者是，所述电介质材料层由硅、锆和钛中的至少一种元素与钼组成的至少两种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物组成；当衬底为玻璃基板时，所述电介质材料层由一含有Li、K中至少一种元素的碱过滤层替代，该碱过滤层包含Li、K中的至少一种元素和Si、Al、O三种元素。

8.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述背电极层为钼电极层、钛电极层、铬电极层或AZO透明导电层。

9.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层为具有黄铜矿结构的含有Na、Bi和O元素的铜铟镓硒膜层、含有Na、Bi和O元素的铜铟镓硫膜层或含有Na、Bi和O元素的铜铟镓硒硫膜层。

10.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述缓冲层选用硫化镉、氧化锌、硫化锌、硒化锌、硒化铟、硫化铟或锌镁氧化物中的一种或两种以上。

11.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于：所述透明导电窗口层选用银基透明导电膜、氧化铟掺杂锡、氧化锌掺杂铝、氧化锌掺杂镓、氧化锌掺杂铟、氧化锡掺杂氟或氧化锡掺杂锑中的一种或两种以上透明导电膜。