[发明专利]化合物薄膜太阳能电池及其制备方法

摘要

化合物薄膜太阳能电池及其制备方法，属于半导体光电材料与薄膜太阳能电池制备领域，解决现有化合物薄膜太阳能电池中所需材料在地壳中含量较少、价格昂贵、对人体有毒的问题。本发明的化合物薄膜太阳能电池，包括衬底及透明电极层、N型缓冲层、P型吸收层和背电极层，P型吸收层材料为Sb2Se3、Cu3SbS3或Cu3SbS4；本发明的制备方法包括沉积透明电极层步骤、沉积N型缓冲层步骤、沉积P型吸收层步骤、沉积电极层步骤；还可以加入沉积空穴传导层步骤。本发明中构成P型吸收层的各种材料均选自地壳中资源丰富且不含有毒成分的元素，在制造和使用过程中不会造成环境污染，由它们构成的P型吸收层材料的禁带宽度范围约为0.5ev～2.5ev，光谱响应范围较广，吸光系数高达105cm‑1。

主权项

1.一种化合物薄膜太阳能电池的制备方法，该化合物薄膜太阳能电池包括衬底(1)及在其上依次沉积的透明电极层(2)、N型缓冲层(3)、P型吸收层(4)和背电极层(6)，其特征在于：所述N型缓冲层(3)为TiO2、CdS、Zn(S，O)、ZnO、In2S3、In2(S，O，OH)3、Sb2S3或BaTiO3材料；所述P型吸收层(4)材料为P型Sb2Se3；该制备方法包括沉积透明电极层步骤、沉积N型缓冲层步骤、沉积P型吸收层步骤、沉积背电极层步骤，其特征在于：一、沉积透明电极层步骤：采用磁控溅射、电阻加热蒸发、电子束蒸发、激光脉冲沉积法在衬底(1)表面沉积透明电极层(2)；二、沉积N型缓冲层步骤：采用磁控溅射、电阻加热蒸发、电子束蒸发、激光脉冲沉积、电化学沉积、化学水浴沉积、溶液涂膜、喷雾热解、金属有机化合物化学气相沉积和原子层沉积法在透明电极层(2)上沉积N型缓冲层(3)；三、沉积P型吸收层步骤：采用溶液涂膜法将Sb∶Se按照1∶3的比例溶解在肼中形成Sb2Se3前驱体，用涂膜机将Sb2Se3前驱体旋涂在N型缓冲层(3)上，将前驱体置于氮气氛围中，在450℃退火10分钟，形成沉积P型吸收层(4)，即可在N型缓冲层(3)上沉积P型吸收层(4)；四、沉积背电极层步骤：采用磁控溅射、电阻加热蒸发、喷涂或丝网印刷法，在P型吸收层(4)上沉积背电极层(6)，从而制得PN结结构的化合物薄膜太阳能电池。