[发明专利]一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法

权利要求书

1.一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法；其特征在于：至少包括如下步骤：

步骤101、在苏打玻璃衬底上，采用高温共蒸发工艺制备CIGS光吸收层；

步骤102、黏贴临时支撑层；具体为：将石蜡覆盖在CIGS光吸收层表面、边缘及侧面，并加热到70～120℃，待石蜡融化后粘附临时支撑层；所述临时支撑层的材料为PI或PET或PEN中的一种；

步骤103、去除苏打玻璃衬底；具体为：待石蜡固化后，将上述黏贴有临时支撑层的苏打玻璃衬底浸没于质量分数为40％的氢氟酸中，并加热至80℃～100℃，将苏打玻璃衬底腐蚀掉；

步骤104、键合柔性衬底；所述步骤104中的柔性衬底为柔性塑料衬底，步骤104具体为：将步骤103得到的样品用去离子水清洗，并用氮气吹干后，采用直流磁控溅射工艺在Mo衬底表面先后沉积厚度为0.5-1μm的Cr薄膜和0.5-1μm的In薄膜；在柔性塑料衬底上沉积0.5-3μm的Sn薄膜，在真空条件下，将In与Sn薄膜紧密贴合，加热至100℃～150℃后，保持5min～20min，实现In-Sn金属键合，形成键合金属合金层；

步骤105、去除临时支撑层；具体为：首先采用柠檬烯溶解CIGS光吸收层表面的石蜡，将临时支撑衬底与石蜡去除，并用去离子水清洗，氮气吹干；然后采用化学水浴法制备工艺沉积厚度为50～80nm的CdS缓冲层；采用磁控溅射工艺在缓冲层上，分为沉积厚度为50nm的本征氧化锌薄膜和300～800nm的ITO薄膜，采用电子束蒸发工艺在ITO薄膜上制备3μm的铝电极，完成电池器件的制备。

2.根据权利要求1所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述苏打玻璃衬底的厚度范围是1.5mm～2mm。

3.根据权利要求2所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述步骤101具体为：

步骤1011、利用丙酮浸泡苏打玻璃衬底，然后进行超声清洗40min；随后经过离子水冲洗后浸泡在乙醇中超声清洗20min，最后利用去离子水反复冲洗；

步骤1012、制备电池正极；具体为：在苏打玻璃衬底上采用直流磁控溅射工艺沉积0.5μm～1μm厚的Mo薄膜作为电池正极；溅射工艺采用本底真空为1×10^-3Pa，通过调节Ar气通入流量分别在气压1～5Pa和气压为0.01～0.5Pa条件下，先后沉积两层Mo薄膜，两层薄膜厚度之比约为1:9；

步骤1013、高温沉积CIGS吸收层；具体为：采用共蒸发三步法在Mo电极层上制备CIGS光吸收层，沉积温度范围为530℃～570℃。

4.根据权利要求1所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述柔性塑料衬底为聚酰亚胺衬底或聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底。

5.根据权利要求1所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述步骤104中的柔性衬底为柔性金属衬底，步骤104具体为：将步骤103得到的样品用去离子水清洗，并用氮气吹干后，采用直流磁控溅射工艺在Mo衬底表面先后沉积厚度为0.5-1μm的Cu-Ga合金薄膜；将柔性金属衬底进行抛光，然后在柔性金属衬底上沉积0.5-3μm的In-Sn合金薄膜，在真空条件下，将In-Sn合金薄膜与Cu-Ga合金薄膜紧密贴合，加热至100℃～150℃后，保持15min～30min，形成键合金属合金层。

6.根据权利要求5所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述柔性金属衬底为不锈钢、钛箔、铜箔、钼箔中的一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：还包括步骤106，采用化学水浴法在CIGS光吸收层表面沉积厚度为50～80nm的CdS缓冲层；采用磁控溅射工艺在CdS缓冲层上，分别沉积厚度为50nm的本征氧化锌薄膜和300～800nm的透明导电薄膜。

8.根据权利要求7所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述ITO薄膜为掺杂10mol％锡的氧化铟。