[发明专利]薄膜太阳能电池及其制备方法

说明书

一种薄膜太阳能电池及其制备方法，该薄膜太阳能电池包括：基板；背电极层，设置在所述基板上；光吸收层，设置在所述背电极层上；缓冲层：设置在所述光吸收层上；窗口层，设置在所述缓冲层上；所述窗口层包括高阻层和透明导电层，所述透明导电层包括透明导电氧化物层及纳米碳材料层。引入碳纳米管替代原有的金属栅极；制备工艺简单，纳米碳材料层和透明导电氧化物层一起作为透明导电层，增强对电流的传输能力，从而达到降低透明导电层的厚度，增大铜铟镓硒子电池宽度，增强光吸收效率，最终提高薄膜太阳能电池光电转换效率。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，在一个具体的实施方式中是一种薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

为了提高铜铟镓硒太阳能电池的转换效率，在铜铟镓硒太阳能电池中引入金属栅极。因为金属具有更加优良的导电性，在引入金属栅极的同时，可以适当降低氧化铝锌层的厚度，增强光透过率。另外，金属栅极的引入，还可以增大子电池的宽度，减少由于刻划造成的死区面积，提高铜铟镓硒电池有效转换效率。但由于金属不透光，金属栅极的引入一定程度上会减少铜铟镓硒电池的有效面积，虽然可以通过增大子电池的宽度从另一个角度增加电池的有效面积，但确实是减弱了金属栅极的转换效率的提升作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低太阳能电池的厚度，且发电效率高的薄膜太阳能电池。

为解决上述问题，本发明提供了一种薄膜太阳能电池，包括：

基板；

背电极层，设置在所述基板上；

光吸收层，设置在所述背电极层上；

缓冲层：设置在所述光吸收层上；

窗口层，设置在所述缓冲层上；

其中，所述窗口层包括高阻层和透明导电层，所述透明导电层包括透明导电氧化物层及纳米碳材料层。

进一步的，所述纳米碳材料层的厚度为5～30nm。

进一步的，所述纳米碳材料层包括：碳纳米管或碳纳米管与金属纳米线组成的复合材料、碳纳米线、碳纳米线与金属纳米线组成的复合材料。

进一步的，所述透明导电氧化物层还包括氧化铝锌层、氧化铟锡层、掺硼氧化锌层中的一种，所述透明导电氧化物层的厚度是100～400nm。

进一步的，所述碳纳米管或所述复合材料形成网络结构。

进一步的，所述纳米碳材料层层叠设置于所述透明导电氧化物层远离所述基板的表面。

进一步的，所述纳米碳材料层为碳纳米管时，所述碳纳米管包覆于所述透明导电氧化物层内。

进一步的，所述光吸收层的材料为铜铟镓硒，铜铟硒，砷化镓中的一种，所述光吸收层的厚度为1～3μm；

所述缓冲层的材料为硫化镉CdS、硫化锌ZnS、硫氧锌化合物Zn(S,O)、锌镁氧化物ZnMgO中的一种，所述缓冲层的厚度为300～500nm；

所述高电阻层的材料为本征氧化锌，厚度为20～50nm；

所述背电极层为钼背电极。

本发明还提供一种薄膜太阳能电池的制备方法，

在基板上依次形成背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、窗口层；

所述窗口层包括高阻层和透明导电层，所述高阻层位于所述缓冲层与所述透明导电层之间；

所述透明导电层包括透明导电氧化物层及纳米碳材料层，其中所述纳米碳材料层包括碳纳米管或碳纳米管与金属纳米线组成的复合材料。