[发明专利]一种具有梯度结构的铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有梯度结构的铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其制造方法，该电池包括由CIGS吸收层和CdS缓冲层所形成的pn结，所述铜铟镓硒薄膜太阳能电池的pn结构中的CIGS吸收层为具有能隙梯度的Cuy(In1‑xGax)Se2多层结构，其中0≤x≤1，0≤y≤1。这种梯度结构有较宽的能谱范围，能够分离和捕捉游离电子，在太阳光的激发下，形成较大电流而提高薄膜太阳能电池的效率。该梯度结构避免了晶粒的异常长大和孔洞和裂缝的形成，制备了致密的、晶粒尺寸大小均匀、能隙匹配的高质量的薄膜，同时，梯度结构有利于对太阳光的充分吸收。因而，进一步提高了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的效率。

主权项

一种具有梯度结构的铜铟镓硒薄膜太阳能电池，包括由CIGS吸收层和CdS缓冲层所形成的pn结，其特征是，所述铜铟镓硒薄膜太阳能电池的pn结中的CIGS吸收层为Cuy(In1‑xGax)Se2梯度结构，其中0＜x＜1，0＜y＜1，所述梯度结构是指具有能隙梯度的多层结构；所述Cuy(In1‑xGax)Se2梯度结构的能隙在1.65eV‑1eV之间，从首层至末层由高能隙层向低能隙层均匀过渡，且任意相邻两层之间的能隙差在0.01‑0.05eV之间；首层是指接近CdS缓冲层的一层；末层是指远离CdS缓冲层的一层；所述梯度结构的总厚度在0.1微米到3微米之间；所述梯度结构内每一层的厚度为1nm‑10nm。