[发明专利]薄膜太阳能电池

说明书

本发明公开了一种薄膜太阳能电池，其包括基板，基板上依次设置有钼层、第一碱性元素层、光吸收层、第二碱性元素层、缓冲层和透明导电层。本发明提供的薄膜太阳能电池，通过设置第二碱性元素层，使第二碱性元素层中的碱金属元素与光吸收层中的元素发生反应形成含有碱金属元素的膜层，从而改变了光吸收层表面的成分，并进一步通过离子交换改变光吸收层的电子结构，减少了层间载流子的表面复合，使后制备处理工艺增大了电池开路电压，进而提高了电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池。

背景技术

随着工业的快速发展，严峻的能源和环境问题日趋严重，太阳能利用成为各国研究的热点。其中，在太阳能电池技术领域，铜铟镓硒(CIGS)为直接带隙半导体，随着Ga元素的掺入，CIGS的带隙宽度可以在1.02eV与1.68eV之间进行调节。CIGS对可见光吸收系数高，是最有希望用于制作高效低成本薄膜太阳能电池的材料。

CIGS电池的玻璃基板含有碱性元素，CIGS与Mo层之间有蒸镀一层碱性化合物层，作为吸收层碱性元素的阻隔调节。但是在共蒸发制备吸收层过程中，工艺温度超过500度，碱性元素由高浓度处扩散到低浓度吸收层。吸收层制备完成后，在传输到下一段工艺前，基板温度降低，碱性元素又扩散回CIGS层底部，导致CIGS表面的碱性元素不可控，进而使整个工艺过程中碱性元素不可控，降低了CIGS电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜太阳能电池，以解决上述现有技术中的问题，提升对CIGS表面的碱性元素的可控性，提高电池的光电转换效率。

本发明提供了一种薄膜太阳能电池，其中，包括：

基板；

设置在所述基板上钼层；

设置在所述钼层上的第一碱性元素层；

设置在所述碱性元素层上的光吸收层；

设置在所述光吸收层上的第二碱性元素层；

设置在所述第二碱性元素层上的缓冲层；

设置在所述缓冲层上的透明导电层。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述基板为浮化玻璃。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述钼层的厚度为200～500nm，所述钼层的电阻为500～1000mΩ。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述光吸收层为铜铟镓硒吸收层，所述铜铟镓硒吸收层的厚度为1.8～2.5um。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述铜铟镓硒吸收层组成元素的原子比例满足：0.75≤Cu/(In+Ga)≤1，0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.5。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述缓冲层为硫化镉层，所述硫化镉层的厚度为20～70nm。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述透明导电层的成分为掺铝氧化锌。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述透明导电层的厚度为800～1200nm，所述透明导电层的电阻为5～30Ω。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述第一碱性元素层为NaF、KF、RbF或CsF中的一种。

如上所述的薄膜太阳能电池，其中，优选的是，所述第二碱性元素层为NaF、KF、RbF或CsF中的一种。