[发明专利]薄膜太阳能电池及其制备方法

说明书

本公开提供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依次叠层设置的衬底、背接触层、P型二硒化钼膜层、P型吸收层、N型缓冲层和窗口层。通过在背接触层与P型吸收层之间形成P型二硒化钼膜层，使得P型吸收层与P型二硒化钼膜层形成高低异质结，通过背场作用减少背电极处的载流子复合作用，提高电池转化效率。

技术领域

本公开涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

铜铟硒基薄膜太阳电池是指以铜铟硒CuInSe₂薄膜、铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se₂薄膜、铜铟镓硒硫Cu(In,Ga)(Se,S)₂薄膜中的一种或二种薄膜叠加为光学吸收层的太阳电池。该类太阳电池是公认的最具有发展和市场潜力的薄膜光伏技术，目前实验室最高光电转换效率已达到23.35％。

铜铟硒基薄膜太阳电池主要制造流程是在镀钼衬底上通过共蒸发法或其它方法制备铜铟硒基光学吸收层，然后再在吸收层上方制备缓冲层和窗口层。其中，背接触层和窗口层分别是太阳电池的背电极和前电极。吸收层通过吸收太阳光产生电子空穴对，空穴和电子分别漂移到太阳电池的背、前电极。但是在该太阳电池结构中，发生在电池背电极处的载流子复合作用将影响电池性能，降低电池转换效率。

发明内容

针对上述问题，本公开提供了一种薄膜太阳能电池及其制备方法，解决了现有技术中背电极处的载流子复合作用影响电池性能的技术问题。

第一方面，本公开提供一种薄膜太阳能电池，包括依次叠层设置的衬底、背接触层、P型二硒化钼膜层、P型吸收层、N型缓冲层和窗口层。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池中，所述P型二硒化钼膜层的空穴浓度大于所述P型吸收层的空穴浓度。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池中，所述P型二硒化钼膜层的空穴浓度比所述P型吸收层的空穴浓度大1至5个数量级。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池中，所述P型二硒化钼膜层的厚度小于所述P型吸收层的厚度。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池中，所述P型吸收层包括铜铟硒膜层、铜铟镓硒膜层和铜铟镓硒硫膜层中的至少一种。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池中，所述衬底为刚性衬底或柔性衬底。

第二方面，本公开提供一种薄膜太阳能电池的制备方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上方形成背接触层；

在所述背接触层上方形成P型二硒化钼膜层；

在所述P型二硒化钼膜层上方形成P型吸收层；

在所述P型吸收层上方形成N型缓冲层；

在所述N型缓冲层上方形成窗口层。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池的制备方法中，所述P型二硒化钼膜层的空穴浓度大于所述P型吸收层的空穴浓度。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池的制备方法中，所述P型二硒化钼膜层的空穴浓度比所述P型吸收层的空穴浓度大1至5个数量级。

根据本公开的实施例，可选地，上述薄膜太阳能电池的制备方法中，所述P型二硒化钼膜层的厚度小于所述P型吸收层的厚度。

采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：