專利名稱：用于制備太陽(yáng)能電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備基于薄層的硫化鎘(CdS)和薄層碲化鎘(CdTe)的太陽(yáng)能電 池的方法。
背景技術(shù)：
碲化鎘是一種光敏材料，其自身表現(xiàn)為特別適于制造太陽(yáng)能電池，因?yàn)樗奶卣?在于值為1.45eV的所謂的“能隙”，這十分有利。此外，厚度為幾微米(ym)的CdTe的多 晶層可以通過(guò)包括物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、近空間升華(CSS)、絲網(wǎng)印刷 (screen-printing)、噴射法等的多種技術(shù)方便地沉積。然而，這些技術(shù)在沉積之后通常需 要特定方式的處理以便優(yōu)化電池的活性層的性能。CdTe首先在二十世紀(jì)六十年代以及在二十世紀(jì)七十年代末用于制造太陽(yáng)能電池， 此種電池的效率值可達(dá)到9%。使用的生產(chǎn)工藝需要通過(guò)在材料沉積步驟中引入氧、在 高溫(560-580°C )下工作以摻雜CdTe。在氧氣氣氛中的沉積后處理(post-d印osition treatment)也有助于進(jìn)一步增加的效率。然而，這種工藝自身表現(xiàn)為極不實(shí)用，因?yàn)?其幾乎不可控制并且昂貴，特別是由于由該方法所需的耐熱玻璃制成的基板的較高的成本 而導(dǎo)致昂貴。后來(lái)，在二十世紀(jì)八十年代，開(kāi)發(fā)出一種用于近空間氣相輸送(CSVT)方式的CdTe 沉積的方法。這種工藝?yán)媚蜔岵Ａе渭臏囟瓤裳杆偌訜嶂?50°C的有利特性。因此 CdTe通過(guò)在600°C下的加熱源而沉積。在二十世紀(jì)八十年代還開(kāi)發(fā)了電解方式的沉積方法。在這種情況下，使用在90°C 的溫度下的CdSO4和Te2O3的水溶液。然而，這種電解法需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)沉積，因?yàn)楸仨?保持較小的沉積速率以防止CdTe層的化學(xué)計(jì)量發(fā)生波動(dòng)。絲網(wǎng)印刷技術(shù)改使用Cd和Te粉末的顆粒的懸液，該懸液沉積在支撐體上并且隨 后通過(guò)在高溫(大于700°C )下的熱處理而轉(zhuǎn)化成相對(duì)較厚的CdTe層。在這種情況下，由 于適用的基板的成本，這種方法也是昂貴的。噴射方式的沉積方法使用組分包含Cd和Te的水溶液，該水溶液被噴成霧狀 (atomized)并且以微滴的形式沉積在被加熱至400°C的支撐體上。由于沉積的CdTe層易 于形成多孔結(jié)構(gòu)，所以沉積必須形成厚層，這有助于防止構(gòu)成待沉積層的材料在CdTe層的 空穴內(nèi)的后續(xù)滲透。這種方案由于在霧化步驟浪費(fèi)大量材料使得噴射法比較麻煩。因此，需要開(kāi)發(fā)一種制備基于CdS和CdTe的太陽(yáng)能電池的工藝，其中不過(guò)量使用 低成本的前體并且使用較低的溫度條件，該方法可以方便地應(yīng)用在工業(yè)部門中，從而能夠 廉價(jià)地批量生產(chǎn)太陽(yáng)能電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)在于，提供一種廉價(jià)的且簡(jiǎn)單地制備基于CdS和CdTe的太陽(yáng)能電池 的工藝。
在此目標(biāo)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種可以方便地在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi) 實(shí)現(xiàn)的工藝。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種十分可靠、相對(duì)易于實(shí)現(xiàn)且成本上有競(jìng)爭(zhēng)力的 工藝。為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)以及上述和以下變得更加清楚的其他目的，提出一種用于制備太 陽(yáng)能電池的工藝，該太陽(yáng)能電池包括支撐體、硫化鎘(CdS)層、碲化鎘(CdTe)層、透明導(dǎo)電 氧化物(TCO)層、導(dǎo)電金屬層以及任選的緩沖材料層，其特征在于，CdS層和CdTe層通過(guò)脈 沖等離子沉積(PPD)方法沉積。此外，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些目標(biāo)和目的，還提出一種能根據(jù)本發(fā)明的工藝得到 的太陽(yáng)能電池。


以下通過(guò)對(duì)附圖中的非限制性實(shí)例所示出的根據(jù)本發(fā)明的工藝和太陽(yáng)能電池的 優(yōu)選但并非排它的實(shí)施例的說(shuō)明，使得本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯，其中圖Ia是適用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的工藝的、根據(jù)PPD方法工作的裝置的示意圖；圖Ib是在PPD裝置的局部在標(biāo)靶上發(fā)生的燒蝕和產(chǎn)生等離子的視圖，其中可以注 意到的是，玻璃毛細(xì)管中的電子脈沖的初級(jí)等離子和通過(guò)由于電子脈沖到達(dá)標(biāo)靶表面而引 起的微爆所形成的標(biāo)靶材料的次級(jí)等離子；圖2是可以根據(jù)本發(fā)明的工藝的一個(gè)實(shí)施例得到的太陽(yáng)能電池的示意圖；圖3是可以根據(jù)本發(fā)明的工藝的一個(gè)實(shí)施例得到的太陽(yáng)能電池的照片。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的一個(gè)方案中，本發(fā)明涉及通過(guò)使用基于在高能量(高至25keV)下形成 的電子脈沖來(lái)調(diào)節(jié)脈沖等離子沉積(PPD)技術(shù)和由工作氣體(例如氧氣、氬氣或氮?dú)?在 低壓(從10_6至10_2mbar)下形成的等離子而沉積光敏材料(CdS和CdTe)層和任選的緩 沖材料層，其與適于產(chǎn)生所述脈沖的裝置一起被公開(kāi)在通過(guò)引用被并入本文中的專利文獻(xiàn) EP1867221A2中。圖1示出了所用的裝置的示意圖。這種裝置包括容納氣體的第一介電 管(玻璃燈泡)；連接至第一介電管的中空的陰極；連接至陰極和沉積室的第二介電管(玻 璃管)，在該沉積室中設(shè)置有至少一個(gè)標(biāo)靶和支撐體；設(shè)置在第二介電管附近的陽(yáng)極；和用 于對(duì)陰極和陽(yáng)極施加電壓的裝置(高壓HV源和電容器組)。施加適當(dāng)?shù)碾妷汉?或氣體壓力使得在中空陰極附近產(chǎn)生電子和等離子。隨后通過(guò)中空陰極與陽(yáng)極之間的電勢(shì)差(最大25kV)移動(dòng)(remove)并加速電子 和等離子，并且電子和等離子在陽(yáng)極與標(biāo)靶之間的等電位區(qū)域中穿過(guò)第二介電管。通過(guò) 加速的電子脈沖撞擊在由待沉積的材料構(gòu)成的標(biāo)靶的表面上，脈沖的能量被傳遞到標(biāo)靶 的材料中并且使得其燒蝕，即其表面的爆炸為標(biāo)靶材料的等離子的形式(也被稱為“羽流 (plume)”)，沿支撐體(基板，就是沉積的位置，如圖1)的方向傳播。低壓氣體的離子傳導(dǎo)性確保對(duì)于由電子產(chǎn)生的空間電荷的靜電屏蔽。因此，自 持束(self-sustained beams)可以以較大的能量密度和功率被加速并對(duì)著(directed against)保持為地電位的標(biāo)靶的方向被導(dǎo)引，由此導(dǎo)致在標(biāo)靶表面之下的爆炸，該爆炸導(dǎo)致材料從標(biāo)靶(target proper)中放出(燒蝕或“爆炸升華(explosion sublimation) ”過(guò) 程)，從而形成垂直于標(biāo)靶表面?zhèn)鞑サ挠鹆?。由束的能量密度、脈沖的持續(xù)時(shí)間、構(gòu)成標(biāo)靶材料的蒸發(fā)熱和導(dǎo)熱性以及標(biāo)靶的 密度決定燒蝕深度。在羽流材料的路徑在標(biāo)靶表面與支撐體之間時(shí)，羽流材料與沉積室中的工作氣體 在低壓(從10_6至10_2mbar)下相互作用并且可以是原樣或添加有氧、添加有氬、氮或被摻 雜。已經(jīng)證明，只很小部分(約1%)的脈沖的電子通過(guò)陰極與陽(yáng)極之間的全部電勢(shì)差被加 速。大多數(shù)電子的能量不超過(guò)500eV。材料的沉積速率(膜增長(zhǎng)率)可以通過(guò)產(chǎn)生電子脈 沖的速率(重復(fù)率)、陰極與陽(yáng)極之間的電勢(shì)差和相應(yīng)的平均電流(約3-50mA)以及通過(guò)標(biāo) 靶與支撐體之間的距離來(lái)控制。此外，可以通過(guò)選擇和固定支撐體的適用溫度，例如通過(guò)結(jié)合在支撐體的保持件 中的加熱器來(lái)優(yōu)化膜的增長(zhǎng)。在根據(jù)本發(fā)明的工藝中，可以使用PPD方法制備基于CdS和CdTe材料的太陽(yáng)能電 池。該電池包括支撐體(基板)，透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層，導(dǎo)電金屬層，CdS層和CdTe 層，和任選的緩沖材料層，其中術(shù)語(yǔ)“緩沖材料”用于表示適用于與CdTe層實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的 半導(dǎo)體材料并且因此其特征在于逸出功(work function)大于5. 7eV。構(gòu)成電池的層的次序(順序)可以是“常規(guī)的”或“相反的”。通常，對(duì)于根據(jù)常規(guī) 次序的沉積，至今所使用的沉積技術(shù)始終需要?jiǎng)傂缘幕?，例如玻璃或其它無(wú)機(jī)透明耐熱 材料。這種需求是為了確保對(duì)在這種技術(shù)的熱處理中所使用的高溫的耐性。PPD方法改為 使得可以與層沉積次序無(wú)關(guān)地使用剛性的或柔性的支撐體，在該支撐體上沉積構(gòu)成電池的 后續(xù)的層。適用的剛性支撐體例如是玻璃片、石英片或一般地說(shuō)耐熱且透明的剛性材料的 片。而柔性支撐體例如由金屬片或例如聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯(PET)的固體有機(jī)物構(gòu)成。在根據(jù)本發(fā)明的工藝的一個(gè)實(shí)施例中，層以在此處稱為“常規(guī)次序”的次序沉積。 在用于制備根據(jù)“常規(guī)次序”的電池的工藝中，支撐體(例如玻璃片)首先由薄的透明導(dǎo)電 氧化物(TCO)層覆蓋，該透明導(dǎo)電氧化物例如是銦錫氧化物(ΙΤ0，In2O3和SnO2的混合物) 或氧化鋅(ZnO)。當(dāng)支撐體由玻璃片構(gòu)成時(shí)，其不僅用作用于太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)的支撐體，還 用作用于光入射的透明窗。TCO層構(gòu)成透明的前接觸層(front contact)。薄的CdS層沉 積在TCO層上，與下面的TCO形成歐姆接觸，同時(shí)形成用于隔開(kāi)電荷的結(jié)構(gòu)的“p-n”界面 的“η”部，由于半導(dǎo)體的“ρ”部吸收光子而產(chǎn)生電荷?！癙”型半導(dǎo)體由沉積在CdS層上的 CdTe層構(gòu)成。隨后，緩沖材料層可以任選地沉積在CdTe層上。例如，緩沖材料可以是碲化 銻(Sb2Te3)、碲化鋅(ZnTe)、銻(Sb)、硒化鈦(TiSe2)、銅硫化物(CuxS)、或磷化鎳(Ni2P)。緩 沖材料優(yōu)選為Sb2Te3。通過(guò)沉積構(gòu)成后接觸層(rear contact)的金屬層來(lái)完成結(jié)構(gòu)。然而，在制備根據(jù)常規(guī)次序的太陽(yáng)能電池中采用剛性支撐體會(huì)導(dǎo)致在制造中的多 種不利和限制例如玻璃片的支撐體在用作光進(jìn)入電池的入口的窗時(shí)實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致沉積能 量的實(shí)質(zhì)上的損失；此外，該支撐體的剛性影響作為電池設(shè)計(jì)目的的可能的應(yīng)用，阻止了必 需具有柔性結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。通過(guò)使用PPD方法，根據(jù)本發(fā)明的工藝能夠制備其中電池的層根據(jù)相對(duì)于常規(guī)次 序相反的順序沉積的太陽(yáng)能電池。由此得到其結(jié)構(gòu)以下稱為“相反次序”的一種電池。為了實(shí)現(xiàn)這種電池，使用設(shè)有金屬支撐體或?qū)щ娊饘賹拥牟牧?。此種支撐體可以是柔性的(例 如金屬片或例如PC、PTFE或PET的固體有機(jī)物)或剛性的。在例如金屬片的金屬支撐體 的情況下，其能夠直接用作電觸點(diǎn)。柔性支撐體的選擇賦予電池柔性的結(jié)構(gòu)并且能夠更容 易地進(jìn)行處理。在于其上任選地可以沉積緩沖材料(優(yōu)選Sb2Te3、ZnTe, Sb、TiSe2, CuxS或 Ni2P,甚至更加優(yōu)選Sb2Te3)層的支撐體上，通過(guò)PPD方法沉積CdTe層。隨后，通過(guò)PPD方 法沉積CdS層，最后沉積TCO層。特別地，TCO層可以是氧化鋅(ZnO)，自身表現(xiàn)為特別適用 于作為用于施加至太陽(yáng)能電池的透明的氧化物的材料。通過(guò)使用氧化鋅作為用于電池的透 明窗，相對(duì)于其中TCO是ITO的電池可實(shí)現(xiàn)電池效率增加約25% ；這是由于氧化鋅對(duì)于在 太陽(yáng)光譜對(duì)應(yīng)于紅色和紅外線的部分中的光透明度較高。此外，可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷沉積電 荷集電極(電觸點(diǎn))的精細(xì)金屬篩。最后，可以沉積另一層薄的SiOx層作為保護(hù)層。在根據(jù)本發(fā)明的工藝中，在制備具有常規(guī)結(jié)構(gòu)的電池中和在制備具有相反結(jié)構(gòu)的 電池中，均可以通過(guò)使用壓制(pressed)且未燒結(jié)的CdS標(biāo)靶執(zhí)行CdS層的沉積。此外，可 以在200至550°C (優(yōu)選300°C )的溫度下、在包含0. 1至30體積％的六氟化硫(SF6)和 70至99. 9體積％的氬(優(yōu)選2體積％的SF6和98體積％的氬)的沉積氣體的存在下、在 IxliT3至lxl(T2mbar (優(yōu)選4xl(T3至5xl(T3mbar)的氣體壓力下、以6至18kV (優(yōu)選8kV)的 PPD方法的加速度(acceleration)來(lái)執(zhí)行用于沉積CdS層的步驟。CdS層的厚度可以為40 至 150nm，優(yōu)選 80nm?？梢酝ㄟ^(guò)使用受壓且未燒結(jié)的標(biāo)靶執(zhí)行CdTe層的沉積，該標(biāo)靶包含50至100重 量％ (優(yōu)選85重量％ )的CdTe、0至40重量％ (優(yōu)選10重量％ )的氯化碲(TeC14)、和0 至40重量％ (優(yōu)選5重量％)的氯化鎘(CdC12)。此外，可以在200至550°C (優(yōu)選400°C) 的溫度下、在包含0至50體積％的氧和50至100體積％的氬(優(yōu)選10體積％的氧和90 體積％的氬)的沉積氣體的存在下、在1χ10_3至lX10_2mbar (優(yōu)選4X10_3mbar)的氣體壓力 下、以6至ISkV(優(yōu)選8kV)的PPD方法的加速度來(lái)執(zhí)行用于沉積CdTe層的步驟。沉積的 CdTe層的厚度可以為0. 5至15 μ m，優(yōu)選3至8 μ m，更優(yōu)選6 μ m。在CdS層和CdTe層沉積之后，則在400至650°C (優(yōu)選500°C)的溫度下、在1x10〃 至lX10_5mbar (優(yōu)選lX10_6mbar)的壓力下執(zhí)行加熱1至60分鐘，優(yōu)選15分鐘。此步驟使 得CdS層再結(jié)晶，CdTe層再結(jié)晶，硫和碲在CdS與CdTe之間的接觸區(qū)域中相互擴(kuò)散，且CdTe
層富集碲?？梢酝ㄟ^(guò)PPD方法執(zhí)行任選的緩沖材料沉積，并且在200至550°C (優(yōu)選300°C ) 的溫度下、在包含100體積％的氬的沉積氣體的存在下；在1χ10_3至lX10_2mbar (優(yōu)選 3xl0_3mbar)的氣體壓力下、通過(guò)6至ISkV(優(yōu)選8kV)的PPD方法的加速度執(zhí)行任選的緩 沖材料沉積?？梢酝ㄟ^(guò)沉積適當(dāng)?shù)慕饘?銅、鉬)或?qū)щ娞蓟蜚y鍍層來(lái)設(shè)置金屬導(dǎo)電層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，PPD技術(shù)與所有上述沉積材料相容；材料在沉積工藝中從相應(yīng)的標(biāo)靶 移動(dòng)至支撐體不會(huì)發(fā)生化學(xué)計(jì)量、晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)形狀的變化。此外，已經(jīng)注意到，通 過(guò)PPD技術(shù)沉積的層之間的相互作用與在通過(guò)“傳統(tǒng)”方法(激光燒蝕、近空間升華、磁控 濺射)沉積的層之間存在的相互作用相當(dāng)(comparable)。特別地，已經(jīng)注意到，支撐體在沉積期間的轉(zhuǎn)動(dòng)使得組分的厚度和層的連續(xù)性具 有很高的均勻性。支撐體的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)際上可本質(zhì)上減小下面的層中針眼的存在，由此提高電池在短路方面的質(zhì)量。此外，使用“潔凈室“工藝，即所有層的全部次序的沉積無(wú)需使單獨(dú)的層的表面暴 露在環(huán)境條件(特別是包含在大氣中的濕氣)中，使得可以進(jìn)一步優(yōu)化太陽(yáng)能電池。特別 地，可以通過(guò)使用能夠被定位且含有對(duì)于制備電池所需的所有標(biāo)靶的保持件來(lái)實(shí)現(xiàn)“潔凈
室”工藝。通過(guò)使用ZnO作為TCO也有助于增加電池的效率。具有ZnO的電池與具有ITO的 電池之間的對(duì)比顯示出ZnO電池的效率相對(duì)于設(shè)有ITO的同樣的電池高出25%。實(shí)際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的工藝完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，因?yàn)槠淇梢钥焖俚卦?非劇烈的運(yùn)行條件下提供具有CdS活性層和CdTe活性層的太陽(yáng)能電池，并且實(shí)現(xiàn)了可以在 工業(yè)規(guī)模中應(yīng)用的工序。在所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，易于構(gòu)思對(duì)于此工藝的多種變型和變化；所有細(xì) 節(jié)還可以由其它技術(shù)上的等效物替換。實(shí)際上，使用的材料以及尺寸可以根據(jù)要求和技術(shù)狀態(tài)是任意的。本申請(qǐng)要求其 優(yōu)先權(quán)的意大利專利申請(qǐng)NO.MI2007A001907中的說(shuō)明書(shū)在此處通過(guò)引用結(jié)合在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
一種用于制備太陽(yáng)能電池的方法，該太陽(yáng)能電池包括支撐體、硫化鎘(CdS)層、碲化鎘(CdTe)層、透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層、導(dǎo)電金屬層和任選的緩沖材料層，其特征在于，所述CdS層和所述CdTe層通過(guò)脈沖等離子沉積(PPD)方法沉積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟a)通過(guò)PPD方法將CdS層沉積在由透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層覆蓋的支撐體上；b)通過(guò)PPD方法將CdTe層沉積在所述CdS層上；c)在1χ10_7至lX10_5mbar的壓力下將先前沉積的材料的層加熱至400 650°C的溫度 1至60分鐘；d)將導(dǎo)電金屬層沉積在CdTe層上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟d)之前通過(guò)PPD方法將緩沖材料層 沉積在CdTe層上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟a)通過(guò)PPD方法將CdTe層沉積在金屬支撐體上或由導(dǎo)電金屬層覆蓋的支撐體上；b)通過(guò)PPD方法將CdS層沉積在所述CdTe層上；c)在1χ10_7至lX10_5mbar的壓力下將先前沉積的材料的層加熱至400 650°C的溫度 1至60分鐘；d)將透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層沉積在所述CdS層上。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟a)之前通過(guò)PPD方法將緩沖材料層 沉積在所述支撐體上。
6.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述支撐體是剛性的或柔性的。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述剛性的支撐體選自由玻璃、石英和無(wú)機(jī)透明耐 熱材料組成的組。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述柔性的支撐體選自由金屬片和固體有機(jī)物組成 的組。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述固體有機(jī)物選自由聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯 (PTFE)和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)組成的組。
10.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中，在200 550°C的溫度下、在包含0.1 30體積％的六氟化硫(SF6)和70 99. 9體積％的氬的沉積氣體的存在下、在1χ10_3 lxl0-2mbar的氣體壓力下，以6 18kV的PPD方法的加速度進(jìn)行CdS層的沉積。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溫度是300°C。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述沉積氣體包括2體積％的SF6和98體積％的 氬。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述氣體壓力為4xl0_3 5X10_3mbar。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述PPD方法的加速度是8kV。
15.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中，在200 550°C的溫度下、在包含0 50體 積％的氧和50 100%的氬的沉積氣體的存在下、在1χ10_3 lX10_2mbar的氣體壓力下， 以6 18kV的PPD方法的加速度進(jìn)行CdTe層的沉積。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述溫度是400°C。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述沉積氣體包括10體積％的氧和90體積％的運(yùn)。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述氣體壓力是4X10_3mbar。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述PPD方法的加速度是8kV。
20.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其中，在200 550°C的溫度下、在包含100體積％ 的氬的沉積氣體的存在下、在IxlO-3 lxl0_2mbar的氣體壓力下，以6 18kV的PPD方法 的加速度進(jìn)行緩沖材料層的沉積。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述溫度是300°C。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述氣體壓力是3X10_3mbar。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述PPD方法的加速度是8kV。
24.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述沉積的CdS層的厚度為40至150nm。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述CdS層的厚度是80nm。
26.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述沉積的CdTe層的厚度是0.5 15 μ m。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述CdTe層的厚度是6μ m。
28.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中用壓制且未燒結(jié)的標(biāo)靶進(jìn)行所述CdTe層的沉 積，該標(biāo)靶包括50 100重量％&CdTe、0 40重量％的氯化碲(TeCl4)和0 40重量％ 的氯化鎘(CdCl2)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述標(biāo)靶包括85重量％的CdTeUO重量％的 TeCl4 和 5 重量％的 CdCl2。
30.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中加熱所述材料的層的步驟是在lX10_6mbar的 壓力下、在500°C的溫度下進(jìn)行15分鐘。
31.如前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述TCO選自由氧化銦錫(ITO)和 氧化鋅(ZnO)組成的組。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述TCO是氧化鋅(ZnO)。
33.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其中，所述緩沖材料選自由碲化銻(Sb2Te3)、碲化鋅 (ZnTe)、銻(Sb)、硒化鈦(TiSe2)、銅硫化物(CuxS)或磷化鎳(Ni2P)組成的組。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述緩沖材料是碲化銻(Sb2Te3)。
35.一種根據(jù)如前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法得到的太陽(yáng)能電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備太陽(yáng)能電池的方法，該太陽(yáng)能電池包括支撐體、硫化鎘(CdS)層、碲化鎘(CdTe)層、透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層、導(dǎo)電金屬層和任選的緩沖材料層，CdS層和CdTe層通過(guò)脈沖等離子沉積(PPD)方法沉積。本發(fā)明還涉及一種能通過(guò)所述方法得到的太陽(yáng)能電池。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101884119SQ200880118729
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者卡洛·塔利亞尼, 彼得·諾扎爾 申請(qǐng)人:卡洛·塔利亞尼;彼得·諾扎爾