[发明专利]一种薄膜太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种薄膜太阳能电池制备方法，包括以下步骤：依次在衬底层上制备背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻窗口层、第一低阻窗口层以及第二低阻窗口层；其中，第一低阻窗口层与第二低阻窗口层的材质不同；在第二低阻窗口层上制备第一纳米孔阵列以形成掩模版；其中，第一纳米孔阵列中的第一纳米孔上下贯通；通过掩模版在第一低阻窗口层的表面进行图形转移，以在第一低阻窗口层的表面形成第二纳米孔阵列；其中，第二纳米孔阵列中的第二纳米孔的孔深小于第一低阻窗口层的厚度。本发明还提供一种采用上述制备方法制备的薄膜太阳能电池。本发明不仅可以提高电池光电转换效率，而且可以降低生产成本，实现大规模量产。

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

提升电池光电转换效率一直是推动太阳能电池技术和产业发展的主要核心。鉴于入射光损失是电池光电转换效率损耗的主要机制之一，目前在薄膜太阳电池的制备工艺中，例如在制备铜铟镓硒(即CIGS)薄膜太阳能电池时，会在CIGS薄膜太阳能电池的窗口层的表面采用一层单层体材料(例如MgF₂， CaF₂，SiN等)薄膜作为减反射层，以降低窗口层的表面与空气界面之间的折射率陡变，从而使大部分入射光可以进入电池内部，以提高电池光电转换效率。

采用单层体材料薄膜作为减反射层虽然可以提高电池光电转换效率，但是仍存在以下问题：用于制备减反射层的单层体材料与窗口层材料通常为不同材料，因此存在热膨胀失配的问题；减反射层只对特定波长、特定角度的入射光有效，因此，其对太阳能电池光电转换效率的提升效果收到局限；减反射层在制备时通常需要采用PVD(Physical VaporDeposition，即物理气相沉积)、CVD (Chemical Vapor Deposition，即化学气相沉积)等设备，存在大面积量产不容易实现且设备成本高的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种薄膜太阳能电池制备方法，以解决现有薄膜太阳能电池表面反射导致的光电转换效率低，或采用单层减反射层导致的热膨胀失配、成本高、不易量产以及减反射效果不理想等问题。

本申请实施例提供的具体技术方案如下：

一种薄膜太阳能电池制备方法，包括以下步骤：

依次在衬底层上制备背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻窗口层、第一低阻窗口层以及第二低阻窗口层；其中，所述第一低阻窗口层与所述第二低阻窗口层的材质不同；

在所述第二低阻窗口层上制备第一纳米孔阵列以形成掩模版；其中，所述第一纳米孔阵列中的第一纳米孔上下贯通；

通过所述掩模版在所述第一低阻窗口层上制备第二纳米孔阵列；其中，所述第二纳米孔阵列中的第二纳米孔的孔深小于所述第一低阻窗口层的厚度。

优选的，所述第一纳米孔阵列是通过湿法刻蚀工艺制备的，使用的刻蚀溶液为第一反应溶液。

优选的，所述第二纳米孔阵列是通过湿法刻蚀工艺制备的，使用的刻蚀溶液为第二反应溶液。

优选的，所述第一反应溶液和第二反应溶液相同或不同。

优选的，还包括：在所述第二低阻窗口层的表面制备电极。

优选的，在所述通过所述掩模版在所述第一低阻窗口层的上制备第二纳米孔阵列的步骤之后还包括：去除所述第二低阻窗口层。

优选的，所述第二低阻窗口层是通过刻蚀工艺去除的。

优选的，在去除所述第二低阻窗口层的步骤之后还包括：在所述第一低阻窗口层的表面制备电极。

为了解决相同的技术问题，本申请实施例还提供一种采用上所述的薄膜太阳能电池制备方法制备的薄膜太阳能电池。