[发明专利]调控背电极从优取向达到高效率铜铟镓硒的技术

说明书

技术领域

本发明关于一种可提升铜铟镓硒(CIGS)太阳电池光电转换效率的方法，藉由调整背电极Mo的从优取向，而调整吸收层的纵向结构，并改善介面性质，达到高效率的目标。

背景技术

目前由于石化能源的渐渐耗尽，核能发电的危险性，火力发电的污染性，使得新兴能源的发展逐渐获得人们的关注，以太阳电池种类分类的话，可分为(1)单、多晶硅，因发展较早，目前市占率约80%；(2)新兴的薄膜太阳电池约占市场10%，包括非晶硅、微晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等；(3)其余材料，如染料敏化太阳电池等，则因大面积生产与衰竭问题尚待解决，故量非常少。而本发明技术背景为针对铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的整体转换效率做提高的方法，一般的铜铟镓硒皆为(112)从优取向的成长，此乃因为薄膜表层的铜空位缺陷所造成，而高效的铜铟镓硒则应为(220/204)取向，这可仰赖底层的背电极的结构来做调整。发明内容

本发明为一种可改善铜铟镓硒(CIGS)太阳电池填充因子与电流密度的方法，藉由调整底层的背电极从优取向为来成长铜铟镓硒吸收层，主要是经由调整背电极Mo的成长压力来形成所需的(110)从优取向强度，如此可增强铜铟镓硒的(220/204)取向，而提升铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的转换效率。

具体实施方式

兹将本发明铜铟镓硒(CIGS)组件结构说明如附图(一)，详细说明如下：首先我们利用溅射法来成长背电极Mo薄膜，主要控制成长的压力于2Pa~3Pa，如此可获得晶格较大且较致密的Mo薄膜如图(二)以及较强的(110)从优取向强度。此将大幅的增强后续成长的铜铟镓硒的(220/204)取向，如附图(三)所示的XRD绕射图。接着利用化学水浴法(CBD)制备硫化镉(CdS)形成PN结，并形成一窗口层，然后以溅射法(sputter)制备本徵型氧化锌(i-ZnO)与参杂铝的氧化锌薄膜形成铜铟镓硒太阳能电池组件。其中于本发明最关键的技术在于调控背电极Mo的制程压力于2Pa~3Pa的范围内，并藉由等离子强度的控制，达到高导电性与高附着性的背电极并具有(110)从优取向，以利于高转换效率铜铟镓硒的吸收层成长。

 主要组件符号说明

1 …浮板玻璃

2 …Mo背电极

3 …铜铟镓硒(CIGS)吸收层

4 …硫化镉(CdS)

5 …本徵氧化锌(i-ZnO)缓冲层

6 …氧化锌参杂铝(ZnO:Al)前电极