[发明专利]一种倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

在基材表面沉积Al电极；

在所述Al电极表面沉积ZnO窗口层；

在所述ZnO窗口层表面沉积Cu-In-Ga或Cu-In-Ga-Se合金薄层，得到多层薄膜结构；

将所述多层薄膜结构置于含硒气氛中退火处理，将Cu-In-Ga或Cu-In-Ga-Se合金薄层硒化形成铜铟镓硒吸收层，同时将ZnO窗口层部分硒化形成ZnSe缓冲层；

在所述铜铟镓硒吸收层表面沉积背电极。

2.如权利要求1所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述多层薄膜结构在含硒气氛中退火处理的工艺参数为：退火温度为200～800℃、升温速度为0.1～200℃/s、保温时间为1～240分钟，退火炉内气压为0.00001～10atm。

3.如权利要求2所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述Al电极的厚度为100～5000纳米，所述ZnO窗口层的厚度为10～5000纳米，所述Cu-In-Ga或Cu-In-Ga-Se合金薄层厚度为100～5000纳米，所述背电极厚度为100～5000纳米。

4.如权利要求3所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述Cu-In-Ga或Cu-In-Ga-Se合金薄层中铜原子与铟原子的摩尔比为(5～0.1)：1，铜原子与镓原子的摩尔比为(5～0.1)：1。

5.如权利要求4所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述背电极采用真空蒸发法制备得到，所述背电极的材质为钼、铝、镍、铜、金、铂中的一种或几种。

6.如权利要求1-5任一项所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述含硒气氛的硒源由硒蒸汽和/或硒化氢提供；所述硒源通过载气运输，所述载气为氦气、氩气、氮气中的至少一种，载气气体流量为10～100000sccm。

7.如权利要求6所述倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述沉积Al电极采用直流磁控溅射法、真空反应蒸发法、脉冲激光沉积法、金属有机化学气相沉积法中的一种；所述沉积ZnO窗口层采用射频溅射法；所述沉积Cu-In-Ga或Cu-In-Ga-Se合金薄层采用直流磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法、化学镀、涂覆法中的一种。

8.一种倒置结构的铜铟镓硒太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用如权利要求1-7任一项所述方法制得，所述太阳能电池从下至上依次为Al电极、ZnO窗口层、铜铟镓硒吸收层和背电极，其中ZnO窗口层的上表面一定厚度进行硒化形成ZnSe缓冲层。