[发明专利]一种碲化镉太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碲化镉太阳能电池，在衬底表面沉积有氧化钛薄膜缓冲层。本发明的碲化镉太阳能电池含有的致密的氧化钛(TiO₂)薄膜作为缓冲层解决了分流的问题并且提高了碲化镉/硫化镉光伏器件的良率和可重复性，有效提高硫化镉/碲化镉太阳能电池器件性能。本发明还公开了一种碲化镉太阳能电池的制备方法，通过化学浴沉积(CBD)和电化学沉积(ED)获得硫化镉和碲化镉，在没有任何背接触电阻优化条件下，通过FTO/CdS/CdTe/Au结构获得6.1％转化效率。

主权项

1.一种碲化镉太阳能电池的制备方法，所述碲化镉太阳能电池在衬底层表面沉积有氧化钛薄膜缓冲层,所述氧化钛薄膜厚度为20纳米到100纳米，所述电池依次含有衬底层、氧化钛薄膜缓冲层、硫化镉薄膜层和碲化镉薄膜层以及背电极，所述背电极是在碲化镉薄膜层表面沉积50纳米厚的金圆点阵列作为背电极，其特征在于包含如下步骤：(1)通过直流磁控溅射在衬底层沉积氧化钛薄膜层，气流为4标准大气压立方分米每分钟氧气混合25标准大气压立方分米每分钟氩气；腔体压力为0.6帕；靶材为钛金属；(2)在氧化钛薄膜层表面利用化学浴法沉积硫化镉薄膜层，化学浴沉积溶液为醋酸铬、硫脲、醋酸铵和氢氧化铵中的任意一种或几种；(3)在硫化镉薄膜层表面利用电化学沉积法沉积碲化镉薄膜层，采用三电极系统沉积，其中样品、碳棒和Ag/AgCl电极分别作为工作电极，对电极和参比电极；(4)使用氯化铬对碲化镉薄膜层进行处理并制作背电极，碲化镉薄膜层沉积之后，使用去离子水对得到的样品进行清洗，然后将样品浸泡在过饱和氯化铬甲醇溶液中，然后使用甲醇对样品冲洗、再吹干，样品在氩气和压缩空气氛围下退火，最后，通过热蒸镀沉积金圆点阵列作为背电极。