[发明专利]一种铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法及制备得到的太阳电池

权利要求书

1.一种铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，包括：

制备前驱体薄膜；

对上述前驱体薄膜在惰性气体保护下进行高温硒化或硫化形成吸收层，退火过程调控腔体内的压力，控制动力学反应的方向，减少挥发性元素损失，控制化学成分符合高效薄膜电池的化学计量。

2.根据权利要求1所述的铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，所述压力控制为0.04MPa～0.13MPa。

3.根据权利要求1所述的铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，所述的前驱体薄膜Zn/Sn为1.0～1.1。

4.根据权利要求1所述的铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，所述吸收层薄膜表示为M1₂M2M3X₄,其中M1是铜Cu、银Ag或其组合，M2是锌Zn、镉Cd、镁Mg、钡Ba、锰Mn或其组合，M3是锗Ge、锡Sn或其组合,X是硫S、硒Se或其组合。

5.根据权利要求1所述的铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，

所述高温硒化或硫化处理是指在硒、硫或其组合气氛下进行300℃～600℃的退火，处理时间10～30min，压力为0.04MPa～0.13MPa。

6.根据权利要求1或4所述的铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法，其特征在于，所述吸收层薄膜的Zn/Sn≤1.5。

7.一种铜基薄膜太阳电池，其特征在于，包括：

衬底；

背电极，作为薄膜电池的正电级，沉积在所述衬底上；

光吸收层，其沉积在背电极上，由压力调控其挥发性组分的流失；

缓冲层，其沉积在光吸收层上；

窗口层，其沉积在所述缓冲层上；

顶电极，其沉积在所述窗口层上；

所述的光吸收层通过权利要求1-6任一项方法得到。

8.根据权利要求7所述的铜基薄膜太阳电池，其特征在于，

所述缓冲层的材料为CdS、(Cd,Zn)S、(Zn,Sn)O、Zn(O,S)或In₂S₃；

所述窗口层包括本征氧化锌层和掺铝氧化锌层组合或本征氧化锌层和氧化铟锡层组合；

所述顶电极的材料为镍铝合金或银。

9.根据权利要求7所述的铜基薄膜太阳电池，其特征在于，

所述背电极的厚度为0.5～2μm；

所述光吸收层的厚度为0.8～3μm；

所述缓冲层的厚度为30～80nm；

所述窗口层中的本征氧化锌层的厚度为30～100nm；

所述窗口层中的掺铝氧化锌或氧化铟锡的厚度为200～800nm；

所述顶电极的厚度为0.5～2μm。

10.一种权利要求7-9任一项所述的铜基薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包括：

在所述正电极上形成光吸收层；

在所述光吸收层上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成窗口层；

在所述窗口层上形成顶电极；

所述的光吸收层通过权利要求1-6任一项方法得到。