[发明专利]一种拓宽光响应波段的太阳能电池薄膜的制备方法

说明书

本发明提出一种拓宽光响应波段的太阳能电池薄膜的制备方法，解决了如何拓宽太阳能响应波段，提高太阳能电池效率的问题，从制造光吸收层的太阳能电池薄膜出发，考虑基础的第一材料薄膜层及第二材料薄膜层，确定能够使太阳能电池的材料薄膜层光吸收谱产生红移或蓝移的应力方向，对第一材料薄膜层及第二材料薄膜层施加应力后进行堆叠，得到初始目标太阳能电池薄膜，以实现红移现象和蓝移现象重叠，提高光吸收谱与太阳光谱的重叠范围，沿第一应力方向或第二应力方向对初始目标太阳能电池薄膜施加应力，以弯曲所述初始目标太阳能电池薄膜，制成太阳能效率最优化的功能梯度材料，以提高所述太阳能电池的光吸收能力，从而提高太阳能电池的工作效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池的技术领域，更具体地，涉及一种拓宽光响应波段的太阳能电池薄膜的制备方法。

背景技术

近年来，随着化石能源的消耗，人类环境问题日益加剧，太阳能作为一种清洁能源，在未来的发展中拥有广阔的空间，作为能将光能转换成电能的器件，太阳能电池自然成为其中最受关注的焦点。随着太阳能电池的应用越来越广泛，人们对太阳能电池的光电转化效率要求越来越高，如何拓宽太阳能响应波段是目前提高太阳能电池效率最重要的研究之一。

在一般情况下，太阳能电池的光电转化效率由其表面的光吸收层(可由太阳能电池薄膜制造)的材料决定。在实验方面，人们对太阳能电池的光吸收层材料进行了大量研究，如2012年1月4日，中国发明专利(公布号：CN102306666A)中公开了一种具有梯度能带的铜铟镓硒太阳能电池及其制备方法，该专利中提出使用CIGS四元靶材制备光吸收层，并采用间歇式溅射的方式在光吸收层中形成梯度能带，采用磁控溅射法制备ZnS过渡层取代传统的水浴沉积法制备CdS过渡层；实现了一步法制备CIGS光吸收层，通过使用CuGa靶或Ga靶的共溅射实现了光吸收层总能带的梯度分布，提高吸收层对入射光的吸收效率，从而提高了太阳能电池的光电转换效率，而且避免了有害元素的使用，规避了当前日益严格的环保要求，这种利用不同的材料制备太阳能电池的光吸收层或改变材料中分子结构来提升太阳能电池的效率的方法是有效的，但是对于工艺要求也严苛，一般情况下也不能满足工艺制备要求。

发明内容

为解决如何拓宽太阳能响应波段，提高太阳能电池效率的问题，本发明提出一种拓宽光响应波段的太阳能电池薄膜的制备方法，制备的太阳能电池薄膜可拓宽太阳能电池的光响应波段及提高太阳能电池的光吸收效率，对进一步制造柔性太阳能电池的光吸收层具指导意义。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种拓宽光响应波段的太阳能电池薄膜的制备方法，所述方法制备的太阳能电池薄膜用于拓宽太阳能电池的光响应波段及提高太阳能电池的光吸收效率，包括第一材料薄膜层及第二材料薄膜层，所述制备方法至少包括:

S1.测定第一材料薄膜层的光吸收谱，确定使第一材料薄膜层的光吸收谱出现红移的第一应力方向，沿第一应力方向对第一材料薄膜层施加第一应力；

S2.测定第二材料薄膜层的光吸收谱，确定使第二材料薄膜层的光吸收谱出现蓝移的第二应力方向，沿第二应力方向对第二材料薄膜层施加第二应力；

S3.判断第一应力方向与第二应力方向是否平行，若是，执行步骤S4；否则，调整第一材料薄膜层的指向或第二材料薄膜层材料的指向，使第一应力方向与第二应力方向平行，执行步骤S4；

S4.沿第一应力方向或第二应力方向，将第一材料薄膜层与第二材料薄膜层进行堆叠，得到初始目标太阳能电池薄膜；

S5.沿第一应力方向或第二应力方向对初始目标太阳能电池薄膜施加应力，使初始目标太阳能电池薄膜弯曲，得到最终的太阳能电池薄膜。