一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法
专利汇可以提供一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种柔性CdTe 薄膜 太阳能 电池 的制备方法，包括以下步骤：取柔性基底，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底；在柔性基底上依次制备下阻隔层、微结构层、透明导电层、上阻隔层、 缓冲层 、吸收层、背 接触 层与保护层；下阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；透明导电层为BZO、AZO、GZO、IGZO或ITO薄膜；上阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；最终得到柔性CdTe薄膜 太阳能电池 ；本方法制备得到的 薄膜太阳能电池 能够提高对太阳能的吸收率，增强薄膜太阳能电池的整体性能。，下面是一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取柔性基底，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底；
S2、采用磁控溅射工艺或化学法在柔性基底顶面沉积下阻隔层，下阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；
S3、采用化学法在下阻隔层顶面制备微结构层，微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；
S4、采用磁控溅射工艺或化学法在微结构层上沉积透明导电层，透明导电层为BZO、AZO、GZO、IGZO或ITO薄膜；
S5、采用磁控溅射工艺或化学法在透明导电层顶面沉积上阻隔层，上阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；所述下阻隔层、微结构层、透明导电层与上阻隔层构成前电极；
S6、采用磁控溅射工艺或化学法在上阻隔层顶面沉积缓冲层，缓冲层为CdS、ZnS或InS薄膜；
S7、采用磁控溅射工艺或化学法在缓冲层顶面沉积吸收层，吸收层为CdTe薄膜；
S8、采用磁控溅射工艺在吸收层顶面沉积背接触层，背接触层为Cu、Zn、Mo、Ti、Al、Ag或Au薄膜；
S9、采用磁控溅射工艺在背接触层顶面沉积保护层，保护层为Au、Zn、Pt、Zr或Ti薄膜；
得到柔性CdTe薄膜太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述柔性基底采用聚合物基板或金属柔性基板。
3.根据权利要求1所述的一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述下阻隔层的厚度为20～80nm、微结构层的SiO2小球直径为100～500 nm、透明导电层的厚度为600～1000nm、上阻隔层的厚度为15～60 nm、缓冲层的厚度为40～120nm、吸收层的厚度为1500～2500nm、背接触层的厚度为5～30nm、保护层的厚度为10～40nm。
4.根据权利要求1所述的一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S2、S4、S5、S6所述化学法为旋涂法、溶胶凝胶法或提拉法。
5.根据权利要求1所述的一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S3所述化学法为旋涂法、垂直浸渍法、线棒法或提拉法。
6.根据权利要求1所述的一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S7所述化学法为蒸镀法或化学气相沉积法。
一种柔性CdTe薄膜太阳能电池的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
S1、取柔性基底，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底；
S2、采用磁控溅射工艺或化学法在柔性基底顶面沉积下阻隔层，下阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；
S3、采用化学法在下阻隔层顶面制备微结构层，微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；
S4、采用磁控溅射工艺或化学法在微结构层上沉积透明导电层，透明导电层为BZO、AZO、GZO、IGZO或ITO薄膜；
S5、采用磁控溅射工艺或化学法在透明导电层顶面沉积上阻隔层，上阻隔层为TiO2、ZnO、Al2O3、SnO或In2O3薄膜；所述下阻隔层、微结构层、透明导电层与上阻隔层构成前电极；
S6、采用磁控溅射工艺或化学法在上阻隔层顶面沉积缓冲层，缓冲层为CdS、ZnS或InS薄膜；
S7、采用磁控溅射工艺或化学法在缓冲层顶面沉积吸收层，吸收层为CdTe薄膜；
S8、采用磁控溅射工艺在吸收层顶面沉积背接触层，背接触层为Cu、Zn、Mo、Ti、Al、Ag或Au薄膜；
S9、采用磁控溅射工艺在背接触层顶面沉积保护层，保护层为Au、Zn、Pt、Zr或Ti薄膜；
得到柔性CdTe薄膜太阳能电池。
40～120nm、吸收层的厚度为1500～2500nm、背接触层的厚度为5～30nm、保护层的厚度为10～40nm。
具体实施方式
S1、取铁镍合金板作为柔性基底1，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底1；使柔性基底1具有交联键，有利于薄膜附着在柔性基底上；
离子束溅射具体参数为：离子源功率为50W，O2流量为20sccm，溅射时间为2min；
S2、采用磁控溅射工艺在柔性基底1顶面沉积下阻隔层21，下阻隔层21为ZnO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，ZnO靶材，通入Ar气流量为20sccm，在柔性基底1上沉积ZnO薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为80W，ZnO薄膜厚度为40nm；
S3、采用线棒法在下阻隔层21顶面制备微结构层22，微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；SiO2小球粒径为100nm；
S4、采用磁控溅射工艺在微结构层22上沉积透明导电层23，透明导电层为GZO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，GZO（Ga2O3：ZnO=1.5%：98.5%）靶，通入Ar气流量为
30sccm，在微结构层22上沉积GZO薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为200W，GZO薄膜厚度为
800nm；
S5、采用磁控溅射工艺在透明导电层23顶面沉积上阻隔层24，上阻隔层24为ZnO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，ZnO靶，通入Ar气流量为20sccm，在透明导电层23基础上沉积ZnO薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为70W，ZnO薄膜厚度为25nm；
结合图2所示，所述下阻隔层21、微结构层22、透明导电层23与上阻隔层24构成前电极
2；
S6、采用磁控溅射工艺在上阻隔层24顶面沉积缓冲层3，缓冲层为ZnS薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，ZnS靶，通入Ar气流量为20sccm，在上阻隔层24基础上沉积ZnS薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为100W，ZnS薄膜厚度为40nm；
S7、采用磁控溅射工艺在缓冲层3顶面沉积吸收层4，吸收层4为CdTe薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，CdTe靶，通入Ar气流量为20sccm，在缓冲层3基础上沉积CdTe薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为150W，CdTe薄膜厚度为1800nm；
S8、采用磁控溅射工艺在吸收层4顶面沉积背接触层5，背接触层5为Cu薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Cu靶，通入Ar气流量为20sccm，在吸收层4基础上沉积Cu薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为50W，Cu薄膜厚度为10nm；
S9、采用磁控溅射工艺在背接触层5顶面沉积保护层6，保护层6为Au薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Au靶，通入Ar气流量为20sccm，在背接触层5基础上沉积Au薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为60W，Au薄膜厚度为20nm；
最终得到柔性CdTe薄膜太阳能电池。经检测及计算，最终获得的柔性CdTe薄膜太阳能电池的光电转换效率为10.2%。
S1、取不锈钢板作为柔性基底1，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底1；使柔性基底1具有交联键，有利于薄膜附着在柔性基底上；
离子束溅射具体参数为：离子源功率为70W，O2流量为20sccm，溅射时间为5min；
S2、采用磁控溅射工艺在柔性基底1顶面沉积下阻隔层21，下阻隔层21为Al2O3薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，Al2O3靶材，通入Ar气流量为20sccm，在柔性基底1上沉积Al2O3薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为70W，Al2O3薄膜厚度为50nm；
S3、采用线棒刮涂法在下阻隔层21顶面制备微结构层22，微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；SiO2小球粒径为300nm；
S4、采用磁控溅射工艺在微结构层22上沉积透明导电层23，透明导电层为AZO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，AZO（Al2O3：ZnO=1.5%：98.5%）靶，通入Ar气流量为
30sccm，在微结构层22上沉积AZO薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为200W，AZO薄膜厚度为
900nm；
S5、采用磁控溅射工艺在透明导电层23顶面沉积上阻隔层24，上阻隔层24为ZnO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，ZnO靶，通入Ar气流量为20sccm，在透明导电层23基础上沉积ZnO薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为70W，ZnO薄膜厚度为30nm；
结合图2所示，所述下阻隔层21、微结构层22、透明导电层23与上阻隔层24构成前电极
2；
S6、采用磁控溅射工艺在上阻隔层24顶面沉积缓冲层3，缓冲层为CdS薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，CdS靶，通入Ar气流量为20sccm，在上阻隔层24基础上沉积CdS薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为100W，CdS薄膜厚度为50nm；
S7、采用热蒸镀法在缓冲层3顶面沉积吸收层4，吸收层4为CdTe薄膜；
具体为：采用热蒸镀法，CdTe源，在缓冲层3基础上沉积CdTe薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为80W，温度为450℃，CdTe薄膜厚度为2000nm；
S8、采用磁控溅射工艺在吸收层4顶面沉积背接触层5，背接触层5为Mo薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Mo靶，通入Ar气流量为20sccm，在吸收层4基础上沉积Mo薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为40W，Mo薄膜厚度为20nm；
S9、采用磁控溅射工艺在背接触层5顶面沉积保护层6，保护层6为Pt薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Pt靶，通入Ar气流量为20sccm，在背接触层5基础上沉积Pt薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为60W，Pt薄膜厚度为30nm；
最终得到柔性CdTe薄膜太阳能电池。经检测及计算，最终获得的柔性CdTe薄膜太阳能电池的光电转换效率为12.1%。
S1、取不锈钢板作为柔性基底1，采用离子束溅射工艺清洁柔性基底1；使柔性基底1具有交联键，有利于薄膜附着在柔性基底上；
离子束溅射具体参数为：离子源功率为70W，O2流量为20sccm，溅射时间为5min；
S2、采用磁控溅射工艺在柔性基底1顶面沉积下阻隔层21，下阻隔层21为TiO2薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，TiO2靶材，通入Ar气流量为20sccm，在柔性基底1上沉积TiO2薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为70W，TiO2薄膜厚度为50nm；
S3、采用线棒刮涂法在下阻隔层21顶面制备微结构层22，微结构层为为单分散SiO2小球薄膜；SiO2小球粒径为500nm；
S4、采用磁控溅射工艺在微结构层22上沉积透明导电层23，透明导电层为AZO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，AZO（Al2O3：ZnO=1.5%：98.5%）靶，通入Ar气流量为
30sccm，在微结构层22上沉积AZO薄膜，工作压强为0.35Pa，功率为200W，AZO薄膜厚度为
1000nm；
S5、采用磁控溅射工艺在透明导电层23顶面沉积上阻隔层24，上阻隔层24为ZnO薄膜；
具体为：采用直流磁控溅射法，ZnO靶，通入Ar气流量为20sccm，在透明导电层23基础上沉积ZnO薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为70W，ZnO薄膜厚度为30nm；
结合图2所示，所述下阻隔层21、微结构层22、透明导电层23与上阻隔层24构成前电极
2；
S6、采用磁控溅射工艺在上阻隔层24顶面沉积缓冲层3，缓冲层为CdS薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，CdS靶，通入Ar气流量为20sccm，在上阻隔层24基础上沉积CdS薄膜，工作压强为0.3Pa，功率为100W，CdS薄膜厚度为60nm；
S7、采用热蒸镀法在缓冲层3顶面沉积吸收层4，吸收层4为CdTe薄膜；
具体为：采用热蒸镀法，CdTe源，在缓冲层3基础上沉积CdTe薄膜，工作压强为0.4Pa，功率为80W，温度为550℃，CdTe薄膜厚度为2200nm；
S8、采用磁控溅射工艺在吸收层4顶面沉积背接触层5，背接触层5为Mo薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Mo靶，通入Ar气流量为20sccm，在吸收层4基础上沉积Mo薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为40W，Mo薄膜厚度为30nm；
S9、采用磁控溅射工艺在背接触层5顶面沉积保护层6，保护层6为Pt薄膜；
具体为：采用射频磁控溅射法，Pt靶，通入Ar气流量为20sccm，在背接触层5基础上沉积Pt薄膜，工作压强为0.5Pa，功率为60W，Pt薄膜厚度为40nm；
最终得到柔性CdTe薄膜太阳能电池。经检测及计算，最终获得的柔性CdTe薄膜太阳能电池的光电转换效率为13.5%。
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