本實(shí)用新型涉及太陽能薄膜電池領(lǐng)域，具體涉及一種柔性碲化鎘薄膜電池。

背景技術(shù)：

碲化鎘(CdTe)薄膜太陽電池是一種高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池，它是一種以p型CdTe和n型Cd的異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)的薄膜太陽能電池。目前很多公司及研究機(jī)構(gòu)關(guān)注CdTe，部分公司實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)的雙玻型CdTe薄膜太陽能組件，量產(chǎn)效率可達(dá)16.3％。但雙玻型CdTe薄膜太陽能組件由于重量原因，應(yīng)用很容易受到限制，此外由于柔性的CdTe薄膜太陽能組件應(yīng)用更廣泛，如可以應(yīng)用于太陽能背包、太陽能敞篷、太陽能手電筒、太陽能汽車、太陽能帆船甚至太陽能飛機(jī)上。柔性太陽能的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一體化)，所以柔性CdTe是未來研究及發(fā)展的方向。

目前很多柔性CdTe薄膜太陽能電池使用的是CdS窗口層，其污染嚴(yán)重，且對于CdTe薄膜電池來說，使用CdS作為窗口層對于電池的禁帶寬度提高有很大的限制性，即對于提高電池的開路電壓是有很大難度的。由于鎘的毒性問題，對于窗口層的選擇很多研究機(jī)構(gòu)使用了ZnS窗口層，但是ZnS與CdTe的晶格匹配會低于CdS，因而會造成電池性能不佳的情況?，F(xiàn)有的柔性CdTe薄膜太陽能電池性能提升困難，量產(chǎn)成本較高，難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N柔性碲化鎘薄膜電池，能夠增加電池的禁帶寬度，提高電池的開路電壓，實(shí)現(xiàn)背部摻雜，降低背部勢壘，使得到的碲化鎘薄膜太陽能電池具有柔性化，無鎘化的特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)柔性碲化鎘薄膜電池的量產(chǎn)化。

為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種柔性碲化鎘薄膜電池，包括襯底，所述襯底為不銹鋼層，所述襯底上設(shè)置有外延疊層，所述外延疊層由下往上依次為背電極層、背接觸層、光吸收層、窗口層以及前電極FTO層，所述背接觸層為摻銅碲化鋅復(fù)合薄膜層，所述光吸收層為碲化鎘薄膜層，所述窗口層為硫化銦薄膜層。

優(yōu)選的，所述外延疊層還包括隔絕層，所述隔絕層位于所述襯底與所述背電極層之間，所述隔絕層為氧化鋁薄膜層或硅氧化物薄膜層。

優(yōu)選的，所述外延疊層還包括高阻層，所述高阻層位于窗口層與所述前電極FTO層之間，所述高阻層為氧化錫薄膜層。

優(yōu)選的，所述背電極層為鉬薄膜層。

優(yōu)選的，所述光吸收層的厚度為2-6μm。

優(yōu)選的，所述外延疊層還包括封裝層，所述封裝層為乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜層。

優(yōu)選的，所述外延疊層的沉積方式為磁控濺射法，沉積的溫度為小于300℃。

在本申請技術(shù)方案中，所述的柔性碲化鎘薄膜電池是以不銹鋼(SS)為襯底，在不銹鋼襯底上沉積一層隔絕層，該隔絕層可以為氧化鋁薄膜層或硅氧化物薄膜層，防止Fe、Cr等雜質(zhì)進(jìn)入電池內(nèi)部，影響電池性能；然后依次沉積一層背電極層、一層背接觸層、一層光吸收層、一層窗口層、一層高阻層、一層前電極FTO層，其中背電極層為鉬薄膜層，鉬具有良好的導(dǎo)電性，且和半導(dǎo)體容易實(shí)現(xiàn)歐姆接觸；背接觸層為摻銅碲化鋅復(fù)合薄膜層，實(shí)現(xiàn)了銅的摻雜，降低背部勢壘的效果；光吸收層為碲化鎘薄膜層；窗口層為無鎘的硫化銦薄膜層，其不僅很好的替代CdS，實(shí)現(xiàn)無鎘的CdTe電池制備，同時(shí)能夠增加電池的禁帶寬度，提高電池的開路電壓；此外，采用乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜層(ETFE)進(jìn)行封裝。上述的沉積工藝都是使用低溫的磁控濺射方法，沉積完成后的電池通過激光和機(jī)械刻劃方式實(shí)現(xiàn)電池串聯(lián)結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請技術(shù)方案的有益效果在于：采用無鎘的硫化銦薄膜層，替代CdS，實(shí)現(xiàn)無鎘的CdTe電池制備，能夠增加電池的禁帶寬度，提高電池的開路電壓，實(shí)現(xiàn)背部摻雜，降低背部勢壘，同時(shí)避免有毒性的CdS的使用，使得到的碲化鎘薄膜太陽能電池具有柔性化，無鎘化的特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)柔性碲化鎘薄膜電池的量產(chǎn)化。

附圖說明

圖1是本申請所述的一種柔性碲化鎘薄膜電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示的一種柔性碲化鎘薄膜電池，包括襯底1，所述襯底1為不銹鋼層，所述襯底1上設(shè)置有外延疊層，所述外延疊層由下往上依次為隔絕層2、背電極層3、背接觸層4、光吸收層5、窗口層6、高阻層7、前電極FTO層8，其中，所述隔絕層2為氧化鋁薄膜層或硅氧化物薄膜層，所述背電極層3為鉬薄膜層，所述背接觸層4為摻銅碲化鋅復(fù)合薄膜層，所述光吸收層5為碲化鎘薄膜層，其厚度為2-6μm，所述窗口層6為硫化銦薄膜層，所述高阻層7為氧化錫薄膜層，所述外延疊層還包括封裝層9，所述封裝層9為乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜層。上述的所述外延疊層的沉積方式為磁控濺射法，沉積的溫度為小于300℃。

本實(shí)施例所述的柔性碲化鎘薄膜電池是以不銹鋼(SS)為襯底1，在不銹鋼的襯底1上沉積一層隔絕層2，該隔絕層2可以為氧化鋁薄膜層或硅氧化物薄膜層，防止Fe、Cr等雜質(zhì)進(jìn)入電池內(nèi)部，影響電池性能；然后依次沉積一層背電極層3、一層背接觸層4、一層光吸收層5、一層窗口層6、一層高阻層7、一層前電極FTO層8，其中背電極層3為鉬薄膜層，鉬具有良好的導(dǎo)電性，且和半導(dǎo)體容易實(shí)現(xiàn)歐姆接觸；背接觸層4為摻銅碲化鋅復(fù)合薄膜層，實(shí)現(xiàn)了銅的摻雜，降低背部勢壘的效果；光吸收層5為碲化鎘薄膜層；窗口層6為無鎘的硫化銦薄膜層，其不僅很好的替代CdS，實(shí)現(xiàn)無鎘的CdTe電池制備，同時(shí)能夠增加電池的禁帶寬度，提高電池的開路電壓；此外，采用乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜層(ETFE)進(jìn)行封裝。

以上僅是本實(shí)用新型的優(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)視為對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(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)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。