[发明专利]掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方法

说明书

本公开提供一种掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方法。步骤S1，混合硒、镉、砷或其化合物，得到混合物料；步骤S2，将所述混合物料进行高温高压煅烧，然后降温降压，制得掺砷或其化合物的硒化镉初料；步骤S3，将所述掺砷或其化合物的硒化镉初料进行破碎筛分，得到的掺砷或其化合物的硒化镉初料粉末经氢化除杂，制得掺砷或其化合物的硒化镉产品。使用根据掺砷或其化合物的硒化镉的制备方法制备得到的掺砷或其化合物的硒化镉取代硫化镉作为碲化镉薄膜太阳能电池中的n型薄膜层，能够提高p‑n结的电势差。

技术领域

本公开涉及一种掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

硒化镉，简写为CdSe，是一种化合物N型半导体材料；其能隙值为1.74eV左右，处于理想的太阳电池能隙范围，有很好的光电转换效率，因此常被用于薄膜太阳能电池的n型薄膜层。

中国专利CN102412316A公开了一种薄膜光伏器件，包括玻璃衬底；在所述玻璃衬底上的透明传导氧化层；在所述透明传导层上的n型薄膜层；在所述n型层上的p型薄膜层，其中所述n型薄膜层和所述p型薄膜层形成p-n结；在所述p型薄膜层上的各向异性传导层；以及，在所述各向异性传导层上的金属接触层。其中，所述n型薄膜层包括硫化镉，以及其中所述p型薄膜层包括碲化镉。

上文的说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“背景技术”构成本公开的现有技术。

发明内容

在一些实施例中，本公开提供了一种掺砷或其化合物的硒化镉的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，混合硒、镉、砷或其化合物，得到混合物料；步骤S2，将所述混合物料进行高温高压煅烧，然后降温降压，制得掺砷或其化合物的硒化镉初料；步骤S3，将所述掺砷或其化合物的硒化镉初料进行破碎筛分，得到的掺砷或其化合物的硒化镉初料粉末经氢化除杂，制得掺砷或其化合物的硒化镉产品；其中，在步骤S2中，高温高压煅烧包括：将所述混合物料置于反应容器中，以5-20℃/min的升温速率加热至800-1200℃，同时在升温的过程中升压至10个大气压及以上，保温保压0.5-3h。

在一些实施例中，在步骤S1中，混合硒粒、镉粒、砷粒，得到混合物料；基于硒粒的摩尔总量，镉粒的摩尔总量为0.99-1.01；基于硒粒和镉粒的总重量，砷粒的重量为0.5％-3.0％。

在一些实施例中，在步骤S1中，混合硒粒、镉粒、砷化镉颗粒，得到混合物料；基于硒粒的摩尔总量，镉粒的摩尔总量为0.99-1.01；基于硒粒和镉粒的总重量，砷化镉颗粒的重量为1.5-5.0％。

在一些实施例中，在步骤S1中，混合硒粒、镉粒、硒化砷颗粒，得到混合物料；基于硒粒的摩尔总量，镉粒的摩尔总量为0.99-1.01；基于硒粒和镉粒的总重量，硒化砷颗粒的重量为1.0％-4.0％。

在一些实施例中，在步骤S3中，氢化除杂包括：将所述掺砷或其化合物的硒化镉初料粉末置于反应容器中，向所述反应容器内持续通入氢气，同时以5-20℃/min的升温速率加热至700-900℃，保温3-15h。

在一些实施例中，通入氢气的流量为2-8L/min。

在一些实施例中，本公开提供了一种掺砷或其化合物的硒化镉，所述掺砷或其化合物的硒化镉根据上述掺砷或其化合物的硒化镉的制备方法制备得到。

在一些实施例中，本公开提供了一种薄膜太阳能电池，包括依次沉积的玻璃衬底、透明导电层、n型薄膜层、p型薄膜层、背接触层和背电极；其中，所述p型薄膜层为碲化镉的薄膜，所述n型薄膜层为根据上述的掺砷或其化合物的硒化镉的薄膜，所述p型薄膜层与所述n型薄膜层形成p-n结。