[发明专利]一种多层背电极及其制备方法和一种太阳能电池

说明书

本申请公开了一种多层背电极。所述多层背电极包括至少三层Mo膜层，所述至少三层Mo膜层包括：形成在衬底上的第一Mo膜层，所述第一Mo膜层具有张应力结构；位于所述多层背电极的表层的第二Mo膜层，所述第二Mo膜层具有张应力结构；以及形成在所述第一Mo膜层与所述第二Mo膜层之间的第三Mo膜层，所述第三Mo膜层具有压应力结构。本申请还公开了一种制备多层背电极的方法和一种太阳能电池。本申请的多层背电极能够控制CIGS系列的吸收层薄膜朝着(220)/(204)结晶取向进行生长，从而提高太阳能电池的光电转化效率。

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种多层背电极及其制备方法和一种太阳能电池。

背景技术

铜铟镓硒(CuIn_xGa_(1-x)Se₂，CIGS)系列的薄膜太阳能电池(包括铜铟镓硒薄膜太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池、铜镓硒薄膜太阳能电池等)以其光电转化效率高、材料用量少、重量轻、可柔性化等特点受到广泛关注，并被认为是很有商业化前景的第二代太阳能电池。

CIGS系列的薄膜太阳能电池通常包括衬底、Mo背电极、CIGS系列的吸收层薄膜、缓冲层和上电极。为了提高整个Mo背电极的附着力和导电特性，目前市场上主流的Mo背电极采用双层膜设计方案，即如图1所示，Mo背电极包括沉积在衬底1上的高阻Mo膜层2和低阻Mo膜层3。所述高阻Mo膜层2在高气压下沉积，具有张应力结构，用以提高整个Mo背电极在衬底1上的附着力；所述低阻Mo膜层3在低气压下沉积，具有压应力结构，用以降低整个Mo背电极的电阻。

发明内容

本申请提供了一种可控制CIGS系列的吸收层薄膜的结晶取向的多层背电极及其制备方法和包括该背电极的太阳能电池，该多层背电极能够控制CIGS系列的吸收层薄膜朝着(220)/(204)结晶取向进行生长，从而提高太阳能电池的光电转化效率。

具体地，本申请提供了一种多层背电极所述多层背电极包括至少三层Mo膜层，所述至少三层Mo膜层包括：

形成在衬底上的第一Mo膜层，所述第一Mo膜层具有张应力结构；

位于所述多层背电极的表层的第二Mo膜层，所述第二Mo膜层具有张应力结构；以及

形成在所述第一Mo膜层与所述第二Mo膜层之间的第三Mo膜层，所述第三Mo膜层具有压应力结构。

在本申请中，“所述多层背电极的表层”定义为在所述多层背电极的多层Mo膜层中，距离所述衬底最远的一层Mo膜层所在的位置。

在本申请的实施方式中，所述多层背电极可以包括三层Mo膜层，所述三层Mo膜层包括形成在所述衬底上的所述第一Mo膜层、形成在所述第一Mo膜层上的所述第三Mo膜层以及形成在所述第三Mo膜层上的所述第二Mo膜层。

在本申请的实施方式中，所述第一Mo膜层与所述第三Mo膜层之间可以形成有一层或更多层具有张应力结构的Mo膜层和/或具有压应力结构的Mo膜层。

在本申请的实施方式中，所述第三Mo膜层与所述第二Mo膜层之间可以形成有一层或更多层具有张应力结构的Mo膜层和/或具有压应力结构的Mo膜层。

在本申请的实施方式中，所述第二Mo膜层的厚度可以为8nm-20nm。

本申请还提供了一种制备多层背电极的方法，所述方法包括：

在衬底上形成第一Mo膜层，所述第一Mo膜层具有张应力结构；

在所述第一Mo膜层上形成第三Mo膜层，所述第三Mo膜层具有压应力结构；以及

在所述第三Mo膜层上形成第二Mo膜层，所述第二Mo膜层具有张应力结构。