[發明專利]銅銦鎵硒太陽能電池吸收層、制備方法及太陽能電池在審
| 申請號： | 201811189521.0 | 申請日： | 2018-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN109273542A | 公開（公告）日： | 2019-01-25 |
| 發明（設計）人： | 葉亞寬;郭邐達;趙樹利 | 申請（專利權）人： | 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司 |
| 主分類號： | H01L31/032 | 分類號： | H01L31/032;H01L31/0216;H01L31/18 |
| 代理公司： | 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606 | 代理人： | 劉誠 |
| 地址： | 100176 北京市大興區北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 銅銦鎵硒太陽能電池 吸收層 銅銦鎵硒 銅銦鎵 預制膜 制備 預制 退火 太陽能電池 背電極層 磁控濺射 金屬疊層 轉換效率 共蒸發 緩沖層 硒氣氛 鎵銦 申請 掩埋 上層 | ||
1.一種銅銦鎵硒太陽能電池吸收層的制備方法，其特征在于，包括：
S10，在背電極層(100)表面通過磁控濺射法制備銅鎵銦金屬疊層(200)，形成銅銦鎵預制膜(10)；
S20，在硒氣氛中對所述銅銦鎵預制膜(10)進行退火，形成銅銦鎵硒預制吸收層(20)；
S30，對所述銅銦鎵硒預制吸收層(20)進行硒、銦、鎵共蒸發，形成銅銦鎵硒太陽能電池吸收層(30)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S10包括：
S110，在所述背電極層(100)表面通過磁控濺射法制備銅鎵金屬層(210)；
S120，在所述銅鎵金屬層(210)表面通過磁控濺射法制備銦金屬層(220)，形成所述銅銦鎵預制膜(10)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述背電極層(100)表面通過磁控濺射法制備銅鎵金屬層(210)時，所述銅鎵合金靶材中銅原子和鎵原子比例為2.9:1-3.5:1。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述銅鎵金屬層(210)的沉積厚度為200nm-400nm。
5.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述銦金屬層(220)的沉積厚度為200nm-400nm。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述銅銦鎵預制膜(10)中銅原子與銦和鎵原子總和的比例為0.8—0.96。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述銅銦鎵預制膜(10)中鎵原子與銦和鎵原子總和的比例為0.25—0.35。
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，S20包括：
S210，在真空中將硒源加熱到250℃—470℃，形成硒蒸汽；
S220，將反應腔室預熱至500℃—580℃，并充滿所述硒蒸汽；
S230，將所述銅銦鎵預制膜(10)放入所述反應腔室并保溫5—30分鐘，形成所述銅銦鎵硒預制吸收層(20)。
9.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對所述銅銦鎵硒預制吸收層(20)進行硒、銦、鎵共蒸發時，硒的蒸發溫度為220℃—300℃，銦的蒸發溫度為700℃—800℃，鎵的蒸發溫度為900℃—1000℃。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述對所述銅銦鎵硒預制吸收層(20)進行硒、銦、鎵共蒸發的蒸發時間為1-5分鐘。
11.一種根據權利要求1—10任意一項所述的方法制成的銅銦鎵硒太陽能電池吸收層(30)，其特征在于，包括：
第一銅銦鎵硒層(310)；
第二銅銦鎵硒層(320)，疊層設置于所述第一銅銦鎵硒層(310)；
第三銅銦鎵硒層(330)，疊層設置于所述第二銅銦鎵硒層(320)；
其中，所述第三銅銦鎵硒層(330)的鎵含量大于所述第二銅銦鎵硒層(320)(320)的鎵含量，所述第三銅銦鎵硒層(330)的銦含量大于所述第二銅銦鎵硒層(320)的銦含量。
12.根據權利要求11所述的銅銦鎵硒太陽能電池吸收層(30)，其特征在于，所述第一銅銦鎵硒層(310)的鎵含量大于所述第二銅銦鎵硒層(320)的鎵含量。
13.一種銅銦鎵硒太陽能電池(1)，其特征在于，包括如權利要求11或12所述的銅銦鎵硒太陽能電池吸收層(30)。
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H01L 半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件；專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或
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H01L31-12 .與如在一個共用襯底內或其上形成的，一個或多個電光源，如場致發光光源在結構上相連的，并與其電光源在電氣上或光學上相耦合的
