[发明专利]太阳能薄膜电池及其制作方法

说明书

本申请公开了一种太阳能薄膜电池及其制作方法，涉及光伏技术领域。本申请实施例的制备方法采用了底衬结构，即在衬底上依次形成金属层、光吸收层、窗口层和TCO层。光吸收层中的掺杂V族元素能够使空穴浓度提高，有利于提高光电转换效率。而且本申请实施例的制作方法中，无需使用弱酸溶液对氧化层进行去除，减少了含Cd或其他V族元素的废水的排放，制作工艺更为环保。此外，因采用底衬结构，用CdCl₂激活时，Cl从窗口层依次向CdTe层、CdTe:V层扩散，可以减少CdTe:V层的Cl含量，从一定程度上减少因Cl扩散引起的V族元素掺杂量降低。

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，具体而言，涉及太阳能薄膜电池及其制作方法。

背景技术

现有的碲化镉太阳能薄膜电池采用的是顶衬结构，即在衬底上依次沉积TCO、窗口层、光吸收层、金属层。其中，光吸收层中有CdTe，现有的碲化镉电池需要利用CdCl₂后处理来获得高的光电转换效率。在CdCl₂后处理之后，CdTe表面形成富Te层，非常容易被氧化，在金属层和CdTe之间形成反向结，阻碍载流子移动。因此有必要使用弱酸性溶液腐蚀的方法去除表面氧化物，但这种清除表面氧化物的方法会产生含重金属的废水，增加了环境负担。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的目的在于提供一种太阳能薄膜电池及其制作方法，该制作方法制得的太阳能薄膜电池具有较高的光电转换效率，且制作过程产生较少的废水。

本申请是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种太阳能薄膜电池的制作方法，包括：

在衬底上沉积金属层；

在所述金属层之上沉积光吸收层，所述光吸收层包括CdTe层和掺杂V族元素的CdTe:V层，所述CdTe:V层相对于所述CdTe层靠近所述金属层；

在所述光吸收层之上沉积窗口层，并进行CdCl₂后处理；

在所述窗口层之上沉积TCO层。

在可选的实施方式中，所述CdTe:V层的厚度大于所述CdTe层的厚度。

在可选的实施方式中，所述CdTe:V层的厚度为1~3μm，所述CdTe层的厚度为1~3μm。

在可选的实施方式中，所述CdCl₂后处理的温度为300~500℃。

在可选的实施方式中，所述CdCl₂后处理的保温时长为5~30min。

在可选的实施方式中，所述V族元素为As、P、Sb中的一种或多种。

在可选的实施方式中，所述光吸收层使用近空间升华方法沉积，所述金属层使用磁控溅射法沉积。

在可选的实施方式中，所述窗口层为CdS或者CdSe。

在可选的实施方式中，所述TCO层为FTO、AZO、ITO、MZO中的一种或多种。

在可选的实施方式中，所述衬底为镀TCO膜层的玻璃。

第二方面，本申请提供一种太阳能薄膜电池，由前述实施方式中任一项所述的太阳能薄膜电池的制作方法制得。

本申请具有以下有益效果：