[發(fā)明專利]薄膜太陽能電池及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910526427.8 | 申請(qǐng)日: | 2019-06-18 |
| 公開(公告)號(hào): | CN110459630A | 公開(公告)日: | 2019-11-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 郭邐達(dá);葉亞寬;趙樹利;楊立紅 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司 |
| 主分類號(hào): | H01L31/0352 | 分類號(hào): | H01L31/0352;H01L31/0392;H01L31/18 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 100176北京市大興區(qū)北京經(jīng)*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 氧化鋅膜層 硫化鋅膜層 緩沖層 薄膜太陽能電池 氧原子 襯底 硫原子 帶隙漸變 光譜響應(yīng) 交疊設(shè)置 量子效率 依次設(shè)置 轉(zhuǎn)換效率 反射率 藍(lán)光區(qū) 透過率 帶隙 無鎘 制備 | ||
本發(fā)明公開了一種薄膜太陽能電池及其制備方法,用以提供一種帶隙漸變的無鎘薄膜太陽能電池緩沖層,從而增加緩沖層的帶隙寬度,有利于獲得藍(lán)光區(qū)的光譜響應(yīng),減少光的反射率、增加透過率,提高薄膜太陽能電池的量子效率及轉(zhuǎn)換效率。所述薄膜太陽能電池包括:襯底;設(shè)置在襯底上的緩沖層,緩沖層包括交疊設(shè)置的氧化鋅膜層和硫化鋅膜層;其中,緩沖層至少包括:依次設(shè)置在襯底上的第一氧化鋅膜層、第一硫化鋅膜層、第二氧化鋅膜層以及第二硫化鋅膜層,且第一氧化鋅膜層中氧原子占第一氧化鋅膜層和第一硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量,大于,第二氧化鋅膜層中氧原子占第二氧化鋅膜層和第二硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及薄膜太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種薄膜太陽能電池及其制備方法。
背景技術(shù)
在傳統(tǒng)的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池中,設(shè)置有緩沖層,緩沖層的主要作用是與吸收層形成pn結(jié),用以作為薄膜太陽能電池的工作區(qū),可以將光能轉(zhuǎn)換成電能。
為了能與吸收層形成良好的pn結(jié),緩沖層與吸收層間必須具有良好的能帶匹配,以獲得最大的開路電壓?,F(xiàn)有技術(shù)中,使用CdS作為緩沖層,但是Cd是有毒元素,對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生危害。而且,CdS的禁帶寬度在2.4-2.5eV,會(huì)吸收太陽光譜中350-550nm的高能光子,導(dǎo)致光電流的損失,降低了薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,并且CdS多用濕法制造,與產(chǎn)線其他真空法不兼容,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量廢液。因此,無Cd緩沖層材料成為CIGS電池研究的一大熱點(diǎn),現(xiàn)主要集中在Zn(O,S)、(Zn,Mg)O及(Zn,Sn)Oy方面。而現(xiàn)有的Zn(O,S)光學(xué)材料形成的緩沖層,薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率低。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種薄膜太陽能電池及其制備方法,用以提供一種帶隙漸變的薄膜太陽能電池緩沖層,增加緩沖層的帶隙寬度,從而有利于獲得藍(lán)光區(qū)的光譜響應(yīng),同時(shí)減少光的反射率、增加透過率,提高薄膜太陽能電池的量子效率及轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜太陽能電池,包括:
襯底;
設(shè)置在所述襯底上的緩沖層,所述緩沖層包括交疊設(shè)置的氧化鋅膜層和硫化鋅膜層;
其中,所述緩沖層至少包括:依次設(shè)置在所述襯底上的第一氧化鋅膜層、第一硫化鋅膜層、第二氧化鋅膜層以及第二硫化鋅膜層,且所述第一氧化鋅膜層中氧原子占所述第一氧化鋅膜層和所述第一硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量,大于,所述第二氧化鋅膜層中氧原子占所述第二氧化鋅膜層和第二硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種薄膜太陽能電池的制備方法,該方法包括:
提供一襯底;
在所述襯底上依次形成第一氧化鋅膜層、第一硫化鋅膜層、第二氧化鋅膜層以及第二硫化鋅膜層;其中,
所述第一氧化鋅膜層中氧原子占所述第一氧化鋅膜層和第一硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量,大于,所述第二氧化鋅膜層中氧原子占所述第二氧化鋅膜層和第二硫化鋅膜層中氧原子和硫原子總量的含量。
本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果:
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H01L 半導(dǎo)體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對(duì)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(zhuǎn)換為電能的,或者專門適用于通過這樣的輻射進(jìn)行電能控制的半導(dǎo)體器件;專門適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導(dǎo)體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉(zhuǎn)換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過該器件的電流的,例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個(gè)共用襯底內(nèi)或其上形成的,一個(gè)或多個(gè)電光源,如場(chǎng)致發(fā)光光源在結(jié)構(gòu)上相連的,并與其電光源在電氣上或光學(xué)上相耦合的





