[发明专利]锡酸镉透明导电膜、碲化镉电池制备方法及薄膜太阳电池

说明书

本发明公开了一种锡酸镉透明导电膜、碲化镉电池制备方法及薄膜太阳电池，锡酸镉透明导电膜制备方法包括：在玻璃基板表面制备导电膜层，导电膜层包括掺杂有杂质的锡酸镉非晶薄膜层、催化剂层；对玻璃基板进行退火，以得到锡酸镉透明导电膜。本申请公开的上述技术方案，在锡酸镉透明导电膜的制备过程中加入催化剂，利用催化剂层中所包含的催化剂降低锡酸镉非晶薄膜晶化过程中所需的形核能，以降低退火温度。在加入催化剂时，为了避免锡酸镉晶粒尺寸过大而降低锡酸镉透明导电膜的透光性，则在其中掺杂杂质，其在退火过程中可以起到钉扎作用，以抑制晶粒尺寸过大，且可以得到尺寸比较均匀的晶粒，以获得透光率较高且电阻率较低的锡酸镉透明导电膜。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种锡酸镉透明导电膜、碲化镉电池制备方法及薄膜太阳电池。

背景技术

锡酸镉透明导电膜(Cd₂SnO₄，简称CTO)是一种宽禁带n型半导体材料，其具有许多特殊的光学和电学性质：在可见光范围内具有很高的光透射率，红外附近有良好的反射率，同时电阻率比较低(可以达到10^-5Ω·cm)，而且具有优异的耐腐蚀性和热稳定性。近年来，锡酸镉透明导电膜因具有上述诸多优点而被引入到薄膜太阳电池中作为电极使用。为了获得高效率的薄膜太阳电池，则需要锡酸镉透明导电膜同时具备较高的光透射率和较低的方块电阻。

但是，目前在制备锡酸镉透明导电膜时，所需要的退火温度超过580℃，该温度远高于普通浮法玻璃的软化点所对应的温度，因此，这就限制制备锡酸镉透明导电膜的玻璃衬底只能为高温特种玻璃(如硼硅玻璃)，而高温特种玻璃的成本比较高。另外，由于退火温度比较高，则会产生Cd元素的升华而产生元素失配现象，现有技术中为了弥补Cd元素升华而产生的元素失配现象，则需要沉积带有CdS薄膜的盖片，这样在生产过程中就需要进行合片和拆片，从而使得工艺比较复杂，而且还会降低产品的成品率，除此之外，还会增加锡酸镉透明导电膜的制备成本。

综上所述，如何保证所制备出的锡酸镉透明导电膜具有高的光透射率和低的电阻率前提下，降低锡酸镉透明导电膜制备时的退火温度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锡酸镉透明导电膜、碲化镉电池制备方法及薄膜太阳电池，以在保证所制备出的锡酸镉透明导电膜具有高的光透射率和低的电阻率前提下，降低锡酸镉透明导电膜制备时的退火温度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锡酸镉透明导电膜制备方法，包括：

在玻璃基板表面制备导电膜层，所述导电膜层包括掺杂有杂质的锡酸镉非晶薄膜层、催化剂层；

对所述玻璃基板进行退火，以得到锡酸镉透明导电膜。

优选的，所述催化剂层中所包含的催化剂为金属催化剂。

优选的，所述金属催化剂具体为Al、Ni、Ti中的任意一种或任意多种组合所构成的合金。

优选的，所述锡酸镉非晶薄膜层中所掺杂的杂质为Ga。

优选的，在玻璃基板表面制备导电膜层，包括：

利用磁控溅射在所述玻璃基板表面制备所述导电膜层；

其中，在溅射掺杂有杂质的锡酸镉非晶薄膜时，所用靶材中Cd与Sn的原子比为1.8-2.2，Ga的摩尔比为0.1-1％。

优选的，在玻璃基板表面制备导电膜层之前，还包括：

在所述玻璃基板的表面沉积粘结层。

优选的，掺杂有杂质的锡酸镉非晶薄膜层位于所述粘结层的上表面、且所述催化剂层位于掺杂有杂质的锡酸镉非晶薄膜层的上表面；