[发明专利]薄膜太阳能电池预制板的制备方法

说明书

本发明涉及一种薄膜太阳能电池预制板的制备方法。所述薄膜太阳能预制板的制备方法包括：步骤S10，提供金属基底，所述金属基底具有一生长表面。S20，对所述生长表面进行表面处理。S30，在所述生长表面上生长石墨烯薄膜，获得薄膜太阳能电池衬底。S40，制备背电极层，覆盖所述石墨烯薄膜，获得薄膜太阳能电池预制板。本发明在所述金属基底和所述背电极层之间制备一层石墨烯薄膜，使得所述背电极层更好地附着在所述金属基底上。这使得采用本发明提供的方法制备得到的薄膜太阳能电池具有光电转化率高、使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池制备方法领域，特别是涉及一种薄膜太阳能电池预制板的制备方法。

背景技术

薄膜太阳能电池作为新能源的一种利用形式，其具有永久性，清洁性以及稳定性，从而深得人们的青睐。目前，关于薄膜太阳能电池的研究正进行的如火如荼。薄膜太阳能电池主要结构包括衬底，背电极层，吸收层，窗口层，电极。目前关于薄膜太阳能电池的研究中，人们的研究重点主要集中在吸收层结构及性能的提高上，而对于背电极的研究却鲜有报道。钼薄膜常常作为薄膜太阳能电池的背电极层。经过调研，钼薄膜作为薄膜太阳能电池的背电极，其质量对芯片的短路电流、填充因子及串联电阻等影响重大。在薄膜太阳能电池中，影响芯片性能的，与背电极钼薄膜质量相关的因素包括：(1)所选衬底的自然性能与缺陷；(2)衬底清洗的洁净程度；(3)钼薄膜和吸收层界面处MoSe₂存在的可能形态；(4)钠离子通过钼薄膜向吸收层中的扩散；(5)钼薄膜和衬底、钼薄膜和吸收层之间的附着性。

因此，钼薄膜的质量对薄膜太阳能电池的制备以及性能具有十分重要的作用。而在已有的研究过程中发现，溅射在衬底上的金属背电极钼薄膜与衬底的结合力较弱，有的在缓冲层工序中脱落。因此，研究钼薄膜与衬底的附着力的提高方法变得尤为重要。这对薄膜太阳能电池的效率起着至关重要的作用。针对这个问题，已有John H.Scofield等提出分别在高气压和低气压下制备双层膜薄膜的方法，这很好的解决了钼薄膜与基体结合力差的问题，这种钼薄膜之间有很大的压强差界面电阻会比较大，影响薄膜太阳能电池的性能。

发明内容

基于此，有必要针对薄膜太阳能电池的背电极层附着力不强、电阻大的问题，提供一种使背电极层附着力强且电阻小的薄膜太阳能电池预制板的制备方法。

本申请提供一种薄膜太阳能电池预制板的制备方法包括：

S10，提供金属基底，所述金属基底具有一生长表面；

S20，对所述生长表面进行表面处理；

S30，在所述生长表面上生长石墨烯薄膜，获得薄膜太阳能电池衬底；

S40，制备背电极层，覆盖所述石墨烯薄膜，获得薄膜太阳能电池预制板。

上述薄膜太阳能电池预制板的制备方法，在制备背电极层前在衬底上生长了石墨烯薄膜，使得背电极层与衬底的粘附性更好。另外，在生长石墨烯薄膜之前，对金属基底表面进行表面处理，使得石墨烯更容易在金属基底上生长，且可以使石墨烯薄膜更好地附着在金属基底上。另一方面，本实施例提供的薄膜太阳能电池预制板的制备方法在背电极层与金属基底之间制备石墨烯薄膜，与双层或者多层背电极层的结构相比，具有电阻小的优点，可以提高所制备的薄膜太阳能电池的效率。在背电极层与金属基底之间制备石墨烯薄膜还可以防止金属基底中的化学元素扩散到背电极层中，从而增加所制备薄膜太阳能电池的效率。最后，石墨烯薄膜可以增加所制备的薄膜太阳能电池的韧性，从而增加所制备的薄膜太阳能电池的寿命。

在其中一个实施例中，在所述S30和所述S40之间还包括：

S50，对所述薄膜太阳能电池衬底做退火处理。

在其中一个实施例中，所述S50包括：

S51，将所述薄膜太阳电池衬底放置在加热炉内，所述加热炉内填充惰性气体；