本發(fā)明涉及光伏太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可降低缺陷密度的碲化鎘太陽能電池制備方法。
背景技術(shù)：
隨著能源的日益短缺，人們對太陽能的開發(fā)和利用日趨重視。市場上對面積更大、效率更高，且生產(chǎn)成本更低的新型太陽能電池的需求日益增加。在光伏電池領(lǐng)域，碲化鎘（CdTe）薄膜太陽電池因其本身固有的材料性能和他的發(fā)展進程、便于大面積連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點，受到廣泛關(guān)注。碲化鎘（CdTe）是典型的多晶結(jié)構(gòu)的材料，它具有理想的1.45-1.5eV的帶隙，且是一種直接帶隙的半導(dǎo)體材料，吸收系數(shù)在5×105cm-1，因此只需要幾微米的厚度的材料就可以制備高效率的太陽能電池，是一種高效、穩(wěn)定、相對成本低的薄膜太陽能電池。而且碲化鎘（CdTe）薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，是近年來國內(nèi)外太陽能電池研究的熱點之一，尤其是在薄膜太陽能電池領(lǐng)域。
碲化鎘（CdTe）薄膜太陽能電池主要由n型的硫化鎘（CdS）和p型碲化鎘（CdTe）組成，目前沉積CdS、CdTe的方法主要有電化學(xué)沉積法、射頻濺射法、真空蒸發(fā)法、噴涂熱分解法、近空間升華法、氣相運輸沉積法等。氣相運輸沉積法制備的碲化鎘薄膜太陽能電池膜層質(zhì)量好、沉積速率高、晶粒尺寸大、原材料利用率高等優(yōu)點，很容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
碲化鎘（CdTe）作為碲化鎘薄膜太陽能電池的吸收層，其薄膜質(zhì)量的好壞決定了碲化鎘太陽能電池的性能。碲化鎘作為一種化合物半導(dǎo)體材料，經(jīng)常含有高濃度的本征缺陷和雜質(zhì)缺陷等缺陷態(tài)，其中最重要的本征缺陷是陽離子空位，陽離子空位引入的深受主能級，形成載流子復(fù)合中心，減少非平衡載流子壽命，降低太陽能電池性能。因此，要提高電池性能必須盡可能的減少缺陷態(tài)的密度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的是提供一種可降低缺陷密度的碲化鎘太陽能電池制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種可降低缺陷密度的碲化鎘太陽能電池制備方法，包括以下步驟：（A）提供基板；（B）在所述基板上沉積用作薄膜電池前電極的透明導(dǎo)電氧化物薄膜；（C）在所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜表面沉積窗口層硫化鎘薄膜；（D）在所述硫化鎘薄膜上沉積吸收層碲化鎘薄膜；（E）在所述碲化鎘薄膜表面噴涂CdCl2溶液，然后進行熱處理；（F）對所述經(jīng)過熱處理的碲化鎘薄膜用含硝酸的溶液進行刻蝕；（G）對所述刻蝕的碲化鎘薄膜進行PECVD等離子體處理以鈍化缺陷；（H）在所述處理后的碲化鎘薄膜上沉積緩沖層；（I）在所述緩沖層表面沉積金屬背電極；（J）對沉積金屬背電極后的電池進行退火層壓。
所述步驟（C）中硫化鎘薄膜采用氣相運輸法、濺射、蒸發(fā)沉積、 CVD、化學(xué)浴沉積工藝中的至少一種來進行沉積。
所述步驟（D）中碲化鎘薄膜采用氣相運輸法、濺射、蒸發(fā)沉積、 CVD、化學(xué)浴沉積工藝中的至少一種來進行沉積。
所述透明導(dǎo)電氧化物為ITO、FTO或BZO。
所述步驟（G）中行PECVD等離子體處理的工藝參數(shù)：電源頻率為RF（13.56MHz）或者VHF（40.68MHz），工作氣體為CO2、H2、Ar、H2O蒸汽的一種或者多種，氣體流量為10sccm-100000sccm，工作壓力為0.1mBar-10mBar，功率密度為0.05W/cm2-10W/cm2，溫度為25℃-600℃，時間為10s-2000s。
所述步驟（C）采用氣相運輸法的沉積的條件為壓力10-1000pa，溫度100℃-650℃，O2濃度為0.01%-10%。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的方法是通過在碲化鎘薄膜（CdTe）太陽能電池制造過程中，引入等離子體處理，鈍化缺陷，有效降低碲化鎘薄膜的缺陷密度，提高材料的性能，進一步提高碲化鎘薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，從而提高電池性能。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。
圖1為本發(fā)明方法所基于的碲化鎘太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，為了更具體的對比本發(fā)明改進的前后狀況，先介紹傳統(tǒng)碲化鎘太陽能電池的制備方法。首先在玻璃基板1上采用CVD法沉積800nm的SnO2:F薄膜2（FTO），作為電池的透明前電極。在SnO2:F薄膜2上采用氣相運輸法沉積50-500nm的n型CdS窗口層3，沉積的條件為壓力10-1000pa，溫度100℃-650℃；O2濃度為0.01%-10%，然后沉積1-8um的p型CdTe薄膜4；在CdTe薄膜4表面噴涂0.5-100um后的CdCl2溶液，然后在100-500℃大氣環(huán)境中退火30分鐘，將退火的碲化鎘電池放在含有0.1-1.5%的硝酸的溶液中進行刻蝕；再在刻蝕過的CdTe表面沉積緩沖層5，在緩沖層上面沉積一層Mo/Al/Cr金屬背電極6，對電池進行退火層壓。
再介紹本發(fā)明可降低缺陷密度的碲化鎘太陽能電池制備方法：首先在玻璃基板1上采用CVD法沉積800nm的SnO2:F薄膜2（FTO），作為電池的透明前電極。在SnO2:F薄膜2上采用氣相運輸法沉積50-500nm的n型CdS窗口層3，沉積的條件為壓力10-1000pa，溫度100℃-650℃；O2濃度為0.01%-10%，然后沉積1-8um的p型CdTe薄膜4；在所述CdTe表面噴涂0.5-100um后的CdCl2溶液，然后在100-500℃大氣環(huán)境中退火30分鐘，將退火的碲化鎘電池放在含有0.1-1.5%的硝酸的溶液中進行刻蝕；將刻蝕處理的CdTe薄膜太陽能電池放進PECVD真空腔室進行處理，所述處理方法為PECVD（等離子體增強化學(xué)氣相沉積法）等離子體處理；
其中，上述PECVD等離子體處理的工藝參數(shù)：電源頻率為RF（13.56MHz）或者VHF（40.68MHz），工作氣體為CO2、H2、Ar、H2O蒸汽的一種或者多種，氣體流量為10sccm-100000sccm，工作壓力為0.1mBar-10mBar，功率密度為0.05W/cm2-10W/cm2，溫度為25℃-600℃，時間為10s-2000s。
然后在等離子體處理過的CdTe表面沉積緩沖層5，在緩沖層上面沉積一層Mo/Al/Cr金屬背電極6，對電池進行退火層壓。
本發(fā)明的方法是通過在碲化鎘薄膜（CdTe）太陽能電池制造過程中，引入等離子體處理，鈍化缺陷，有效降低碲化鎘薄膜的缺陷密度，提高材料的性能，進一步提高碲化鎘薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，從而提高電池性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。