[发明专利]一种CIGS基薄膜太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于，所述方法依次包括：提供一基板；形成覆盖所述基板的背电极层；接着进行P1刻划；接着采用真空沉积法形成覆盖所述背电极层的MoS_x其中0<x≤2的薄膜层，或Mo(S_1‐xSe_x)_y其中0<x<1,0<y≤2的薄膜层，所述的MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜层的厚度不超过150nm；形成覆盖所述MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜层的光吸收层；形成覆盖所述光吸收层的缓冲层；形成覆盖所述缓冲层的具有高电阻率的氧化锌膜层，所述具有高电阻率的氧化锌膜层为本征氧化锌膜层、具有高电阻率的掺杂氧化锌膜层或它们的组合，所述具有高电阻率的掺杂氧化锌膜层电阻率不小于0.08Ωcm，同时不大于95Ωcm；接着进行P2刻划；形成覆盖所述具有高电阻率的氧化锌膜层的透明导电窗口层；最后进行P3刻划，以便形成由多个单元电池串联而成的电池组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：所述P1刻划是指通过使用激光对沉积有背电极层的基板进行刻划，使通过以细线形式去除背电极层的一部分来进行构图以形成第一图案的第一构图步骤；所述P2刻划是指通过使用刻针或激光对沉积完具有高电阻率的氧化锌膜层的基板进行刻划，通过以第一构图步骤中形成的图案为参考位置偏移规定量，以细线形式去除具有高电阻率的氧化锌膜层、缓冲层和光吸收层的一部分以露出背电极层来进行构图以形成第二图案的第二构图步骤；所述P3刻划是指通过使用刻针或激光对沉积完透明导电窗口层的基板进行刻划，通过以第一构图步骤或第二构图步骤中形成的图案为参考位置偏移规定量，以细线形式去除光吸收层、缓冲层、具有高电阻率的氧化锌膜层和透明导电窗口层的一部分来进行构图以形成第三图案的第三构图步骤。

3.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：所述基板为玻璃基板、聚酰亚胺板、铝薄板或不锈钢板中的至少一种；所述背电极层为Mo层、Ti层、Cr层、Cu层或AZO层中的至少一种；所述光吸收层为铜铟镓硒、铜铟镓硒硫、铜铟铝硒、铜铟铝硒硫、铜铟硒硫或铜铟硒中的至少一种；所述缓冲层为硫化镉、氧化锌、硫化锌、硒化锌、硫硒化锌、硫化铟、硒化铟、硫硒化铟或锌镁氧化物中的一种或两种以上；所述透明导电窗口层为氧化铟掺杂锡、氧化锌掺杂硼、氧化锌掺杂铝、氧化锌掺杂镓、氧化锌掺杂铟、氧化锡掺杂氟、氧化锡掺杂碘、氧化锡掺杂锑中的一种或两种以上透明导电氧化物膜层，或者为金属基透明导电膜层。

4.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：所述的MoS_x或Mo(S_1‐xSe_x)_y薄膜层的厚度不超过100nm。

5.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：使用磁控溅射沉积背电极层；使用磁控溅射后硒化工艺、共蒸发工艺、反应溅射沉积工艺或直接溅射沉积工艺制备光吸收层；使用化学水浴法、溅射法或者MOCVD法沉积缓冲层；使用磁控溅射法或MOCVD法沉积具有高电阻率的氧化锌膜层；使用磁控溅射法、CVD法或者真空蒸镀法沉积透明导电窗口层。

6.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：在基板和背电极层之间还插入一层阻挡层，所述阻挡层采用磁控溅射或蒸镀法沉积；在P3刻划完毕后在透明导电窗口层上还形成一减反射层，所述减反射层采用磁控溅射或蒸镀法沉积。

7.根据权利要求1所述的一种用于形成CIGS基薄膜太阳能电池的方法，其特征在于：所述具有高电阻率的掺杂氧化锌膜层电阻率不小于0.09Ωcm，同时不大于94Ωcm。