[发明专利]一种双结叠层太阳电池及其制备方法在审
申请号: | 201910392637.2 | 申请日: | 2019-05-13 |
公开(公告)号: | CN110071193A | 公开(公告)日: | 2019-07-30 |
发明(设计)人: | 李辉;罗海天;屈飞;古宏伟 | 申请(专利权)人: | 中国科学院电工研究所 |
主分类号: | H01L31/0687 | 分类号: | H01L31/0687;H01L31/032;H01L31/18 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 程华 |
地址: | 100190 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 叠层太阳电池 双结 制备 薄膜太阳电池 制备方法工艺 金属电极 理论效率 底电池 顶电池 宽带隙 宽光谱 窄带隙 单结 叠层 双节 钼层 吸收 | ||
1.一种双结叠层太阳电池,其特征在于,包括:玻璃衬体、铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池、第一减反层、铜钡锡硫CBTS薄膜太阳电池、金属电极以及第二减反层;
所述CIGS薄膜太阳电池为底电池,所述玻璃衬体设于所述所述CIGS薄膜太阳电池的底部,所述CIGS薄膜太阳电池包括CIGS钼层、CIGS吸收层、CIGS缓冲层、CIGS高阻层以及CIGS透明导电玻璃层;所述CIGS钼层、所述CIGS吸收层、所述CIGS缓冲层、所述CIGS高阻层以及所述CIGS透明导电玻璃层从下至上依次层叠设置;
所述第一减反层设于所述CIGS薄膜太阳电池以及所述CBTS薄膜太阳电池之间;
所述CBTS薄膜太阳电池为顶电池,所述CBTS薄膜太阳电池包括CBTS吸收层、CBTS缓冲层、CBTS高阻层以及CBTS透明导电玻璃层;所述CBTS吸收层、所述CBTS缓冲层、所述CBTS高阻层以及所述CBTS透明导电玻璃层从下至上依次层叠设置;
所述金属电极设于所述CBTS透明导电玻璃层以及所述第二减反层之间,形成双结叠层太阳电池。
2.根据权利要求1所述的双结叠层太阳电池,其特征在于,所述CIGS缓冲层以及所述CBTS缓冲层的成分均为硫化镉或硫化锌。
3.根据权利要求1所述的双结叠层太阳电池,其特征在于,所述CIGS高阻层以及所述CBTS高阻层的成分均为锌镁氧化物或氧化锌。
4.根据权利要求1所述的双结叠层太阳电池,其特征在于,所述CIGS透明导电玻璃层以及所述CIGS透明导电玻璃层的成分均为铝掺杂氧化锌、硼掺杂氧化锌或锡掺杂铟氧化物。
5.根据权利要求1所述的双结叠层太阳电池,其特征在于,所述金属电极为镍铝镍电极。
6.根据权利要求1所述的双结叠层太阳电池,其特征在于,所述第一减反层以及所述第二减反层的成分均为氟化镁。
7.一种双结叠层太阳电池制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备一种双结叠层太阳电池,所述双结叠层太阳电池包括玻璃衬体、铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池、第一减反层、铜钡锡硫CBTS薄膜太阳电池、金属电极以及第二减反层;
所述制备方法包括:
取干净的玻璃衬体进行清洗,清洗之后用氮气枪将所述玻璃衬体吹干;
采用直流溅射设备对清洗完成的所述玻璃衬体的底部沉积一层钼Mo电极层,作为所述CIGS薄膜太阳电池的背电极;
在多元共蒸发设备的基础上,在所述Mo电极层上采用多元共蒸发法制备CIGS吸收层;
采用化学水浴法或磁控溅射法沉积CIGS缓冲层;
采用磁控溅射法制备CIGS高阻层;
在离子源辅助磁控溅射设备上,采用射频磁控溅射法,沉积一层CIGS透明导电玻璃层,作为所述CIGS薄膜太阳电池的窗口层;
采用磁控溅射或者电子束制备第一减反层;
在所述第一减反层的上表面,采用溶液旋涂法制备CBTS吸收层;
采用化学水浴法或磁控溅射法沉积CBTS缓冲层;
采用磁控溅射法制备CBTS高阻层;
采用射频磁控溅射法,沉积一层CBTS透明导电玻璃层,作为CBTS薄膜太阳电池的窗口层;
在所述CBTS透明导电玻璃层上采用热蒸发法或电子束蒸发制备金属电极,作为顶电极;
采用磁控溅射或者电子束制备第二减反层,形成双结叠层太阳电池。
8.根据权利要求7所述的双结叠层太阳电池制备方法,其特征在于,所述取干净的玻璃衬体进行清洗,清洗之后用氮气枪将所述玻璃衬体吹干,具体包括:
将所述玻璃衬体置于丙酮、无水乙醇、去离子水中超声波清洗15min,随后用氮气枪将所述玻璃衬体吹干;所述玻璃衬体为钠钙玻璃衬体。
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