本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種半透明的薄膜太陽能電池及其制備方法。
背景技術(shù):
近年來,隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長,對(duì)清潔能源的需要越來越強(qiáng)烈。太陽能是一種清潔、無污染、取之不盡、用之不竭的可再生能源,不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中,大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域,是其中最受矚目的項(xiàng)目之一。為此,人們研制和開發(fā)了太陽能電池。其中,薄膜太陽能電池具備弱光條件下仍可發(fā)電、生產(chǎn)過程能耗低及可大幅度降低原料和制造成本等一系列優(yōu)勢,已成為近年來的研究熱點(diǎn),其市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
目前傳統(tǒng)薄膜太陽能電池,例如晶硅薄膜太陽能電池,其晶硅太陽能組件,長時(shí)間應(yīng)用還有pid效應(yīng),建設(shè)成本高,不透光,無法給建筑提供太陽能光源,制約了光伏組件的應(yīng)用領(lǐng)域。由此,半透明的薄膜太陽能電池成為薄膜太陽能電池的發(fā)展方向,半透明的薄膜太陽能電池能夠讓可見光通過的同時(shí),隔斷對(duì)人體有害的紫外線并吸收部分可見光和近紅外光來發(fā)電,可廣泛應(yīng)用于在汽車玻璃、樓宇玻璃、家裝玻璃等領(lǐng)域。但是,由于半透明的薄膜太陽能器件結(jié)構(gòu)和透明電極的限制,使其透明度以及透光率較低。。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N半透明的薄膜太陽能電池及其制備方法,所述半透明的薄膜太陽能電池具有較高透明度以及透光率。
未解決上述技術(shù)問題,本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案是:提供一種半透明的薄膜太陽能電池,包括:依次設(shè)置的透明襯底、透明導(dǎo)電膜、半導(dǎo)體層和背接觸電極層;所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極;其中,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極中一種或多種。
優(yōu)選的,所述透明襯底為玻璃或高分子聚合物。
優(yōu)選的,所述高分子聚合物為聚酰亞胺。
優(yōu)選的,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物。
優(yōu)選的,所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間和/或所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間復(fù)合有緩沖層。
優(yōu)選的,所述緩沖層為sno2層。
優(yōu)選的,所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述p型半導(dǎo)體層為cdte層、znte層和cdznte層中一種或多種。
優(yōu)選的,所述n型半導(dǎo)體層厚度<100nm。
優(yōu)選的,所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm。
優(yōu)選的,所述p型半導(dǎo)體層包括cdte層和znte層。
優(yōu)選的,所述p型半導(dǎo)體層厚度<750nm。
優(yōu)選的,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm。
優(yōu)選的,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合有鹽層。
優(yōu)選的,所述鹽層為nh4cl和zncl2混合層、cucl2層或cdcl2層。
優(yōu)選的,所述鹽層為cdcl2層。
優(yōu)選的,所述背接觸電極由金背接觸電極和銅背接觸電極組成。
優(yōu)選的,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm。
優(yōu)選的,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm。
優(yōu)選的,所述銅金合金接觸電極厚度為2nm~50nm。
本申請(qǐng)還提供了一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
在透明襯底上依次沉積透明氧化膜,半導(dǎo)體層,背接觸電極層后,得到光電二極管;所述光電二極管經(jīng)熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池;所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極;其中,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極中一種或多種。
優(yōu)選的,所述方法具體包括:
1)在透明襯底上沉積透明氧化膜,得到第一預(yù)制件;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;
3)將所述第二預(yù)制件經(jīng)鹽溶液滲透方式退火處理后,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層上沉積背接觸電極層,得到第三預(yù)制件;所述第三預(yù)制件為光電二極管,所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極中一種或多種;
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
優(yōu)選的,采用水浴法沉積所述n型半導(dǎo)體層,采用電鍍法或磁控濺射方法沉積所述p型半導(dǎo)體層。
優(yōu)選的,所述水浴法沉積所述p型半導(dǎo)體層溫度<100℃。
優(yōu)選的,所述電鍍法沉積所述p型半導(dǎo)體層溫度<100℃。
優(yōu)選的,所述磁控濺射方法沉積所述p型半導(dǎo)體層濺射氣體壓力為0.2~60pa。
優(yōu)選的,磁控濺射方法沉積所述金屬被接觸電極。
優(yōu)選的,所述磁控濺射方法沉積所述金屬被接觸電極濺射氣體為氬氣。
優(yōu)選的,所述磁控濺射方法沉積所述金屬被接觸電極濺射氣體壓力為0.2~60pa
優(yōu)選的,所述步驟3)具體為將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂鹽溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上沉積背接觸電極層,得到第三預(yù)制件;所述第三預(yù)制件為光電二極管,所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極中一種或多種。
優(yōu)選的,所述退火處理加熱溫度250~300℃,所述冷卻時(shí)間為3~25min。
優(yōu)選的,所述鹽溶液為nh4cl和zncl2混合溶液、cucl2溶液或cdcl2溶液。
優(yōu)選的,所述方法還包括復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間和/或所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間。
優(yōu)選的,所述方法還包括所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
優(yōu)選的,所述熱處理溫度為180~250℃。
優(yōu)選的,所述熱處理時(shí)間為3~15min。
本申請(qǐng)與現(xiàn)有技術(shù)相比,其詳細(xì)說明如下:
本申請(qǐng)?zhí)峁┑陌胪该鞅∧ぬ柲茈姵貜?fù)合緩沖層,降低針孔效應(yīng)或弱二極管效應(yīng),調(diào)整能帶的匹配,使電子-空穴的傳遞更容易。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑陌胪该鞅∧ぬ柲茈姵氐陌雽?dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層,所述n型半導(dǎo)體層為cds層所述p型半導(dǎo)體層為cdte層、znte層和cdznte層中一種或多種,加寬了太陽光的光譜吸收范圍,提高了太陽光譜的利用效率,采用水浴法沉積所述n型半導(dǎo)體層,采用電鍍法或磁控濺射方法沉積所述p型半導(dǎo)體層,控制所述n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層厚度,加快了響應(yīng)速度,使半透明薄膜太陽能電池部分透光,提高了透明度和透光率。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑陌胪该鞅∧ぬ柲茈姵氐谋辰佑|電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極中一種或多種,并控制了金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極厚度,保證其透光性,提高了所述半透明薄膜太陽能電池的透明度和透光。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑陌胪该鞅∧ぬ柲茈姵刂苽浞椒ê唵?,適于推廣應(yīng)用。
本申請(qǐng)?zhí)峁┌雽?dǎo)體層經(jīng)鹽溶液溶液滲透退火,可以讓鹽溶液在半導(dǎo)體層上均勻分布,提升電池的均勻性,提高所述半透明薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);所述半導(dǎo)體層表面經(jīng)噴涂或滾涂鹽溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,250~300℃加熱后冷卻3~25min,清洗。
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例2
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層、znte層和cdznte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa,采用磁控濺射法沉積所述cdznte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cucl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cucl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例3
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂nh4cl和zncl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為nh4cl和zncl2混合層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅背接觸電極,所述第三預(yù)制件為光電二極管;
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例4
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在聚酰亞胺材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例5
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例6
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅金合金背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅金合金背接觸電極厚度為2nm~50nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例7
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在聚酰亞胺材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為濺射氣體壓力為0.2~60pa,;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述銅金合金背接觸電極厚度為2~50nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例8
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在玻璃材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極和銅背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間,以及所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
實(shí)施例9
一種半透明的薄膜太陽能電池的制備方法,包括:
1)在聚酰亞胺材質(zhì)的透明襯底上沉積透明氧化層,得到第一預(yù)制件,所述透明導(dǎo)電膜為透明導(dǎo)電氧化物;
2)在所述透明導(dǎo)電層上沉積半導(dǎo)體層,得到第二預(yù)制件,所述半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層;所述n型半導(dǎo)體層為cds層,所述水浴法條件:水浴法溫度<100℃;所述p型半導(dǎo)體層為cdte層和znte層,采用電鍍法沉積所述cdte層,所述電鍍法條件:電鍍法溫度<100℃,采用磁控濺射方法沉積所述znte層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體壓力為0.2~60pa;
3)將所述半導(dǎo)體層經(jīng)噴涂或滾涂cdcl2溶液后,干燥,所述半導(dǎo)體層表面復(fù)合鹽層,所述鹽層為cdcl2層,得到帶鹽層的第二預(yù)制件,所述帶鹽層的第二預(yù)制件再經(jīng)250~300℃加熱后冷卻3~25min、清洗后;所述鹽層上磁控濺射方法沉積背接觸電極層,所述磁控濺射方法條件:濺射氣體為氬氣,濺射氣體壓力為0.2~60pa,得到第三預(yù)制件;所述背接觸電極層包括金屬背接觸電極,所述金屬背接觸電極為金背接觸電極、銅背接觸電極和銅金合金背接觸電極,所述第三預(yù)制件為二極管結(jié)構(gòu);
4)將所述步驟3)得到的所述第三預(yù)制件經(jīng)180~250℃加熱爐內(nèi)進(jìn)行3~15min熱處理,得到所述半透明的薄膜太陽能電池。
所述方法還包括:復(fù)合緩沖層于所述半導(dǎo)體層與所述透明導(dǎo)電膜之間,以及所述半導(dǎo)體層與所述背接觸電極之間,所述緩沖層為sno2層;所述透明導(dǎo)電層、所述半導(dǎo)體層和所述背接觸電極層均進(jìn)行激光刻蝕處理,使所述薄膜太陽能電池內(nèi)部串聯(lián)。
得到的所述薄膜太陽能電池所述n型半導(dǎo)體層厚度為50~100nm,所述p型半導(dǎo)體層厚度為200~500nm,所述金背接觸電極厚度為3nm~30nm,所述銅背接觸電極厚度為0.2nm~3.0nm,所述銅金合金背接觸電極厚度為2~50nm,所述薄膜太陽能電池可見光透過率達(dá)10~50%。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出的是,上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。