[发明专利]硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法

说明书

硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法属于太阳能电池保护涂层的制造技术领域，尤其涉及一种硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法。本发明提供一种硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法。本发明包括以下步骤：1）将Si基太阳能电池基片用离子水超声波清洗后，吹干送入磁控溅射反应室，在真空的条件下，向反应室通入氩气和氧气作为混合气体反应源，对电池基片进行加热；在电池基片背面沉积制备AZO透明导电电极；2）向磁控溅射反应室通入氮气作为气体反应源，对电池基片进行加热；在蒸镀AZO透明导电电极的电池基片上继续沉积制备TiAlN薄膜作为抗腐蚀保护涂层。

技术领域

本发明属于太阳能电池保护涂层的制造技术领域，尤其涉及一种硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法。

背景技术

目前已经商业化应用于大规模光伏电站的太阳能板以基于玻璃为衬底的非晶硅或者多晶硅材料为主，不论是多晶硅还是单晶硅，其制备太阳能电池板的技术都是采用太阳能电池材料硅基材料，通过掺杂形成P型或者N型，然后镀上其各种材料，形成太阳能基片，而后挤压组装成太阳能电池板。然而，其转化效率的提升一直是研究的重中之重，普通Si材料的太阳能最高转化效率在22%，而且还是处于实验室阶段；其次，太阳能电池材料很容易产生隐裂，影响其发电效率。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种硅基电池板沉积碲化镉基薄膜叠层太阳能电池材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括以下步骤：

1）将Si基太阳能电池基片用去离子水超声波清洗后，吹干送入磁控溅射反应室，在真空的条件下，向反应室通入氩气和氧气作为混合气体反应源，对电池基片进行加热；在电池基片背面沉积制备AZO透明导电电极；

2）向磁控溅射反应室通入氮气作为气体反应源，对电池基片进行加热；在蒸镀AZO透明导电电极的电池基片上继续沉积制备TiAlN薄膜作为抗腐蚀保护涂层；

3）将磁控溅射反应室抽真空，将蒸镀完毕AZO透明导电电极和TiAlN薄膜的电池基片翻过来，向磁控溅射反应室通入氩气作为反应源，对电池基片进行加热；在电池基片正面沉积制备CdTe材料；

4）将磁控溅射反应室抽真空，向磁控溅射反应室通入氩气和氧气作为混合气体反应源，对电池基片进行加热；在电池基片正面沉积制备CdTe材料之后继续沉积制备AZO透明导电电极；

5）向磁控溅射反应室中通入氮气作为气体反应源，对电池基片进行加热；继续制备TiAlN抗腐蚀保护涂层。

作为一种优选方案，本发明所述步骤1）将Si基太阳能电池基片用去离子水超声波清洗5分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0×10^-3Pa真空的条件下，向反应室通入氩气和氧气作为混合气体反应源，用氩气与氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9%，对电池基片进行加热，加热温度为100℃～300℃，反应时间为30分钟。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤2）向磁控溅射反应室通入氮气作为气体反应源，氮气流量为30sccm～80sccm，反应溅射氮化钛靶材和铝靶材的纯度为99.99%，对电池基片进行加热，加热温度为100℃～400℃，反应时间为20分钟。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤3）将磁控溅射反应室抽真空至1.0×10^-3Pa真空条件，将蒸镀完毕AZO透明导电电极和TiAlN薄膜的电池基片翻过来，向磁控溅射反应室通入氩气反应源，氩气流量为50sccm～80sccm，反应溅射碲化镉靶材的纯度为99.9%，对电池基片进行加热，加热温度为100℃～300℃，反应时间为30分钟至180分钟。