[发明专利]一种碲化镉薄膜太阳能电池和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及领域太阳能电池技术领域，具体涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池和制备方法。

背景技术

在社会、环境、能源和可持续性发展等要求的推动下，新能源的推广应用已成为全球共识。而太阳能作为新能源中最主要的可再生能源，在未来发展中占有重要地位。薄膜太阳电池主要包括非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒以及染料敏化等多种类型，其由于消耗材料少，具有所共识的很大的降低成本空间，受到世界各国的越来越多的关注。

其中，碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池，其结构主体由的光吸收层CdTe层与窗口层CdS层形成，吸光效率系数>10⁵cm^-1，可吸收90％以上的光，转换效率以在8％以上，是新一代高效、低成本、可大规模工业化生产的太阳电池。而目前常用的碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池CdTe层厚度为3微米到8微米，元素Te是稀有元素，材料稀少且价格昂贵，造成碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池生产成本高，成为限制其发展的一大因素。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池和制备方法，所述电池在保证太阳光的吸收效率的基础上，减小光吸收层的厚度，降低Te原料的消耗，降低生产成本，批量生长可行性高。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括衬底，所述衬底上设置有叠层薄膜，所述叠层薄膜由下往上依次包括透明导电膜、窗口层、光吸收层、背接触层、背反射层和背电极层；所述窗口层为硫化镉薄膜层，所述光吸收层为碲化镉薄膜层，所述背接触层为硫氰酸亚铜薄膜层，所述背反射层为银薄膜层。

优选的，所述衬底为玻璃或高分子聚合物。

优选的，所述高分子聚合物为聚酰亚胺。

优选的，所述透明导电膜为TCO薄膜。

优选的，所述背电极层包括镍薄膜层和铬薄膜层。

优选的，所述窗口层厚度为10nm～200nm。

优选的，所述光吸收层厚度为50nm～2000nm。

优选的，所述光吸收层厚度为500nm～2000nm。

优选的，所述光吸收层厚度为500nm。

优选的，所述背接触层厚度为5nm～100nm。

优选的，所述背接触层厚度为20nm。

优选的，所述背反射层厚度为30nm～800nm。

优选的，所述背反射层厚度为80nm～800nm。

优选的，所述背反射层厚度为80nm

优选的，所述叠层薄膜还包括封装材料层和背板，所述封装材料层和所述背板依次设置于所述背电极层上。

优选的，所述背板为玻璃。

本发明还提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池的制作方法，包括：衬底上由下往上依次沉积透明导电膜、窗口层、光吸收层、背接触层、背反射层和背电极层；所述窗口层为硫化镉薄膜层，所述光吸收层为碲化镉薄膜层，所述背接触层为硫氰酸亚铜薄膜层，所述背反射层为银薄膜层。

优选的，采用溅射法或近空间升华法沉积所述窗口层。

优选的，采用近空间升华法或气象运输沉积所述光吸收层。

优选的，采用热蒸发沉积所述背接触层。

优选的，所述热蒸发沉积蒸发源温度为300～1000℃，蒸发压力为10～1000pa。

优选的，所述热蒸发沉积蒸发源温度为800℃。

优选的，蒸发压力为300pa。

优选的，采用溅射法沉积所述背反射层。

优选的，所述制作方法还包括进行封装。