[发明专利]太阳能电池及其制备方法

说明书

本公开提供一种太阳能电池及太阳能电池的制备方法。该太阳能电池包括基板、背电极、第一吸收层、缓冲层、窗口层以及顶电极。所述背电极位于所述基板上。所述第一吸收层位于所述背电极上，且所述第一吸收层的带隙沿远离基板的方向梯度增大。所述缓冲层位于所述第一吸收层上。所述窗口层位于所述缓冲层上。所述顶电极位于所述窗口层上。本公开不仅扩展了第一吸收层的吸收光谱的范围，而且使空穴在靠近基板的方向上更易传输，从而提高了太阳能电池的转换效率。

技术领域

本公开涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及太阳能电池的制备方法。

背景技术

随着社会的发展，人们逐渐认识到环境保护的重要性。由于化石能源储量有限，且污染环境。因此，采用清洁能源代替化石能源，可以提高环境质量。作为地球无限可再生的清洁能源，太阳能的应用日益引起人们的关注，将太阳能转化为电能的太阳能电池也得到了迅速发展。

现有的太阳能电池呈多层结构，包括：基板/背电极/吸收层/缓冲层/窗口层/顶电极。然而，该太阳能电池存在转换效率较低的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种太阳能电池及太阳能电池的制备方法，能够提高太阳能电池的转换效率。

根据本公开的一个方面，提供一种太阳能电池，包括基板、背电极、第一吸收层、缓冲层、窗口层以及顶电极。所述背电极位于所述基板上。所述第一吸收层位于所述背电极上，且所述第一吸收层的带隙沿远离所述基板的方向梯度增大。所述缓冲层位于所述第一吸收层上。所述窗口层位于所述缓冲层上。所述顶电极位于所述窗口层上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一吸收层的材料为铜铟硒、铜铟镓硒、铜铟镓硫、铜铟硫、铜锌硒硫和铜锌锡硒中的任一种。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述第一吸收层的材料为铜铟镓硒的情形下，所述第一吸收层中镓的含量沿远离基板的方向梯度增大。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述第一吸收层的材料为铜铟镓硒的情形下，所述第一吸收层含有硫化钠或硒化纳，且所述硫化钠或硒化纳的质量分数为0.05％-0.1％。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一吸收层带隙从1.14eV增大至1.18eV。

在本公开的一种示例性实施例中，所述太阳能电池还包括第二吸收层。所述第二吸收层位于所述第一吸收层和所述缓冲层之间，所述第二吸收层的带隙大于所述第一吸收层的带隙，并小于所述缓冲层的带隙。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二吸收层的材料为铜铟镓硒硫，所述第二吸收层的带隙沿着远离所述基板的方向梯度增大。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二吸收层中硫的含量沿着远离所述基板的方向梯度增大。

在本公开的一种示例性实施例中，所述缓冲层的材料至少包括氧化锌、硫化锌和硒化锌中的一种。

根据本公开的一个方面，提供一种太阳能电池的制备方法，包括：在一基板上形成背电极；在所述背电极上形成第一吸收层，所述第一吸收层的带隙沿远离所述基板的方向梯度增大；在所述第一吸收层上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成窗口层；在所述窗口层上形成顶电极，以形成所述太阳能电池。

本公开相比现有技术的有益效果在于：

本公开的太阳能电池及太阳能电池的制备方法，通过使第一吸收层的带隙沿远离基板的方向梯度增大，不仅扩展了第一吸收层的吸收光谱的范围，而且使空穴在靠近基板的方向上更易传输，从而提高了太阳能电池的转换效率。