[发明专利]无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是，包括以下步骤：

a、阻挡层的制备：采用磁控溅射或者等离子体增强化学气相沉积法，在经过预处理的基片上沉积一层厚度为50nm-800nm的阻挡层；

b、背电极层的制备：采用磁控溅射法，在所述阻挡层上沉积一层厚度为600nm-1000nm的背电极层；

c、铜铟镓硒吸收层的制备：采用环形石墨器将经过步骤b处理的基片加热到400℃-600℃，采用磁控溅射法制备厚度为1.3μm-1.7μm的铜铟镓硒吸收层，溅射工艺参数为：溅射气压0.1pa-1pa，气体流量为5sccm-20sccm，溅射功率1w/cm²-4w/cm²；在铜铟镓硒吸收层溅射完成后，维持基片温度不变，在溅射气压0.5pa-2pa、溅射功率0.1w/cm²-0.5w/cm²条件下，溅射铜铟镓硒靶材1 min-5min，同时通入氢气，通入的氢气为氩气流量的0.1%-100%；

d、缓冲层的制备：采用化学水浴或者磁控溅射法在铜铟镓硒吸收层上制备一层厚度为40nm-100nm的缓冲层；缓冲层为硫化镉薄膜、硫化锌薄膜、硫化铟薄膜或者硫化镉和硫化锌的复合薄膜；

e、高阻层的制备：采用磁控溅射法在缓冲层上制备一层厚度为80nm-120nm的本征氧化锌高阻层；

f、窗口层的制备：采用磁控溅射法在高阻层上制备一层厚度为200nm-500nm的掺铝氧化锌窗口层。

2.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤a中，所述基片选自厚度为50μm-300μm的不锈钢片、厚度为1mm-3.2mm的钠钙玻璃片、厚度为25μm-200μm的聚酰亚胺基片中的一种；基片的清洗方式为：采用滚刷加清洗剂的方式进行初次清洗，然后在超声波下用去离子水进行冲洗，最后用热风刀将基片烘干。

3.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤a中，所述阻挡层为单质薄膜、氮化物/氧化物薄膜或者钨钛合金薄膜，制备阻挡层的溅射气压为0.2 pa -1pa，溅射功率为0.1w/cm²-8w/cm²。

4.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤a中，当基片为聚酰亚胺材料时，阻挡层是铝/钛/钨交替的多层金属薄膜。

5.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤b中，所述背电极层是钼薄膜或者钼钠和钼的双层薄膜。

6.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤d中，溅射的靶材为硫化铟时，靶材的In:S的原子摩尔比为2:3。

7.根据权利要求1所述的无硒气氛制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池的方法，其特征是：步骤d中，在铜铟镓硒吸收层制备完成并降温到室温后进行常温溅射缓冲层，溅射气体为氩气，溅射气压为0.3pa-0.8pa，溅射气体流量为5sccm-20sccm，溅射功率密度为0.3w/cm²-1w/cm²。