[发明专利]铜铟镓硒电池及其制造方法

权利要求书

1.一种铜铟镓硒电池，包括铜铟镓硒CIGS薄膜，其特征在于，所述CIGS薄膜从靠近缓冲层侧的前表面到靠近背电极侧的后表面，Ga梯度包含了两个极小值，CIGS薄膜的GGI值和带隙梯度均呈现W型分布；GGI为Ga含量，GGI＝Ga/(Ga+In)；

所述W型Ga梯度分布值中，CIGS薄膜前表面GGI值占比为0.51～0.65，CIGS薄膜后表面GGI值占比为0.74～1。

2.根据权利要求1所述的铜铟镓硒电池，其特征在于，所述电池包括衬底、背电极、CIGS薄膜、缓冲层、电子传输层和透明前电极。

3.根据权利要求1所述的铜铟镓硒电池，其特征在于，所述CIGS薄膜的前表面GGI值占比为0.51～0.62，所述CIGS薄膜的前表面带隙与所述的铜铟镓硒电池的n型缓冲层的导带失调值CBO保持在-0.05～0.1eV。

4.根据权利要求1所述的铜铟镓硒电池，其特征在于，所述带隙梯度的GGI极小值为0.1～0.5。

5.根据权利要求1所述的铜铟镓硒电池，其特征在于，所述CIGS薄膜的后表面GGI值占比为0.74～0.96。

6.一种如权利要求1～5任一权项所述的铜铟镓硒电池的制造方法，其特征在于，包括：

采用直流磁控溅射方法在电池衬底上制备厚度为100～1000纳米的钼电极层；

采用三步共蒸发法在所述钼电极层上沉积厚度为0.5～5微米的CIGS薄膜；通过控制不同阶段Ga、In源的蒸发速率对GGI进行调控，从而对CIGS的带隙进行调节，形成W型带隙梯度分布；

采用NaF、KF、RbF或CsF碱金属源材料对CIGS进行碱金属后处理；

采用化学浴沉积法在经过所述碱金属后处理的CIGS层上沉积厚度为10～100纳米的n型薄膜作为缓冲层；

采用直流磁控溅射法在缓冲层上制备厚度为50～500纳米的氧化锌层作为电子传输层；

采用直流磁控溅射法在电子传输层上制备厚度为150～1000纳米的AZO层作为透明前电极。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述AZO为掺铝氧化锌。