[发明专利]一种铜铟镓硒薄膜太阳电池无镉缓冲层材料的制备方法

摘要

本发明公开一种制备铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池无镉缓冲层材料的方法，该方法的特征是采用ZnS靶（源）、Mg靶（源）通过磁控溅射设备进行共溅射，得到Zn1‑xMgxS缓冲层材料。此方法具有工艺简单、无污染、沉积速度快、便于大规模生产等特点。Zn1‑xMgxS作为CIGS薄膜太阳电池的一种新型缓冲层材料，能够替代CdS，具有无镉、环境友好的特点；通过调节ZnS的Mg掺杂比例，可得到比ZnS更合适的晶格参数，降低了其与吸收层CIGS界面间的失配度，改善了界面质量；随着Mg含量x的变化，还能调节Zn1‑xMgxS薄膜的带隙，弥补硫化锌带隙偏小的缺点；同时，Zn1‑xMgxS的带隙拓宽还可增强紫外区的透光率，进而提高铜铟镓硒薄膜太阳电池的光电转换效率。

主权项

一种铜铟镓硒薄膜太阳电池无镉缓冲层材料的制备方法，其制备步骤包括：在普通钠钙玻璃衬底或柔性衬底上依次制备钼背电极和铜铟镓硒光吸收层，形成样片；将纯度大于99.99%的ZnS靶源和Mg靶源分别装入靶座位置；将溅射腔的本底真空抽至2×10‑4Pa以下，采用纯度大于99.99%的高纯氩气，在0.2Pa至2Pa之间调控溅射腔气压；采用射频共溅射ZnS靶和Mg靶，溅射氩气流量为20‑35sccm，两靶的溅射功率在50‑300W内分别调控，共溅射15‑50分钟即可得到厚度合适的Zn1‑xMgxS缓冲层薄膜。