[发明专利]一种彩色太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种彩色太阳能电池及其制备方法。本发明提供的彩色太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：在沉积有CIGS吸收层的衬底上沉积硫化镉缓冲层，通过调整所述硫化镉缓冲层的厚度来改变太阳能电池的外观颜色。本发明通过控制缓冲层硫化镉的厚度实现电池外观颜色的变化，不同厚度对应不同颜色，无需在封装层外加颜色材料，基本不影响光线透过率，对电池效率影响小；本发明的制备方法简单，成本低，效果好。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种彩色太阳能电池及其制备方法。

背景技术

近年来，薄膜太阳能电池成为光伏行业的发展趋势，它具有节省材料、提高生产速率、降低运输成本等优势。随着技术的发展，对光伏电池组件已经提出越来越高的要求，单一发电功能的光伏组件已经不能市场需求，光伏与建筑一体化日趋成熟，这就要求太阳能电池具备多种颜色以适应建筑的美观度。

在薄膜太阳能电池中，Cu(In，Ga)Se₂(CIGS)作为吸收层的薄膜太阳能电池是最具优势的一种，一般柔性铜铟镓硒组件比较单一，外观都呈现黑色或者蓝黑色，这显然不能满足目前市场的需求。为此，中国专利文献CN106847997A公开了一种彩色太阳能电池片、制备方法、电池组件以及PECVD设备，采用不同特气流量、且流量可调的错位特气管路，在晶体硅片正面沉积不同厚度的氮化硅减反射膜，能够制得片内具有不同颜色的彩色太阳能电池片，电池片内颜色可按设计定制，外观效果好，具有操作简单，生产效率高的优点。中国专利CN108493264A公开了一种彩色碲化镉薄膜太阳能电池及其制备方法，它依次包括玻璃衬底层、透明导电膜层、窗口层、吸收层、背接触层、背电极层、封装材料层和背板玻璃层，所述玻璃衬底层采用的材料为镀有颜色层的普通玻璃或镀有减反射膜的彩色玻璃，所述普通玻璃为超白浮法玻璃，所述彩色玻璃是由玻璃中加入相关着色剂形成，所述颜色层由有颜色的金属、金属化合物等通过溅射、蒸镀、气相沉积、丝网印刷等方法形成；能够满足建筑外观颜色的需求，同时相较于现有的彩色晶硅太阳能电池，成本低，可实现柔性化、轻量化，弱光发电效果更佳，适于推广应用。综上所述，现有技术中主要是通过控制减反射膜的厚度，或者使用相应颜色的玻璃实现太阳能电池颜色的改变但其均会影响太阳光的透过率，导致电池效率降低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中改变太阳能电池颜色的方法均会影响透光率、降低电池效率的缺陷，从而提供一种彩色太阳能电池及其制备方法。

为此，本发明的技术方案如下：

一种彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在沉积有CIGS吸收层的衬底上沉积硫化镉缓冲层，

通过调整所述硫化镉缓冲层的厚度来改变太阳能电池的外观颜色。

优选地，所述硫化镉缓冲层的厚度为20－30nm、30－40nm、40－50nm、50－65nm或65－80nm。

优选地，所述硫化镉缓冲层的沉积方法为磁控溅射沉积或化学水浴沉积。

优选地，还包括在衬底上形成背电极层的步骤；

在硫化镉缓冲层上形成窗口层的步骤。

优选地，所述窗口层分为两部分，一部分是透明高阻层，材料为本征氧化锌和氧化铝，厚度为10－50nm；另一部分是透明导电层，材料为AZO、ITO或FTO，厚度为100－1000nm。

优选地，所述CIGS吸收层的沉积方法为热蒸发、磁控溅射、电化学或化学水浴沉积；

所述CIGS吸收层的厚度为500－2000nm。

优选地，还包括在衬底与背电极层之间沉积阻挡层，

所述阻挡层的材料为氧化钼、氮化钼或金属铬；