[发明专利]一种基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池从下至上依次包括m面蓝宝石衬底、光吸收层、一对平行金属电极，其中：所述光吸收层为非极性m面BeMgZnO四元合金薄膜，所述平行金属电极用于收集光生电子，所述平行金属电极垂直于所述m面BeMgZnO四元合金薄膜的c轴方向。

2.根据权利要求1所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池，其特征在于：所述光吸收层的厚度为200～800nm。

3.根据权利要求1所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池，其特征在于：所述平行电极的厚度为50～200nm。

4.根据权利要求1所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池，其特征在于：所述平行电极的间距为10～100μm。

5.根据权利要求1所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池，其特征在于：所述平行金属电极材料可以为Al、Cu、Ag中的任一种。

6.权利要求1～5任一项所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)以m面蓝宝石作为薄膜生长的衬底，利用清洗液对所述衬底进行超声清洗后用氮气吹干，立即置于脉冲激光沉积系统的真空腔内；

(2)采用脉冲激光烧蚀沉积方法，利用BeMgZnO陶瓷作为靶材，控制衬底温度为300～800℃，脉冲激光能量为200～600mJ/Pulse，薄膜沉积氧压为0～10Pa，在洁净干燥的m面蓝宝石衬底表面沉积m面BeMgZnO外延薄膜，并确定薄膜的c轴方向；

(3)利用真空蒸镀仪，通过热蒸发的方法在步骤(2)得到的BeMgZnO薄膜表面蒸镀一对平行金属电极，其中：所述金属平行电极与BeMgZnO薄膜c轴方向垂直。

7.根据权利要求6所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述沉积时间为10～60min。

8.根据权利要求6所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述BeMgZnO陶瓷靶材是采用固相烧结法制得，具体方法如下：按配比将BeO、ZnO、MgO粉体原料混合均匀，然后置于真空管式炉烧制1～2h后制得，其中：烧结温度为1100～1400℃。

9.根据权利要求8所述的基于非极性m面BeMgZnO透明薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述粉体原料BeO、ZnO、MgO的摩尔比为0.05：0.85：0.10。