[发明专利]薄膜太阳电池吸收层的制备方法

摘要

本发明涉及一种薄膜太阳电池吸收层的制备方法，包括在柔性衬底上依次制备Mo背电极、吸收层、CdS缓冲层、i‑ZnO/ZnOAl透明导电层/窗口层和Ni/Al电极，其特征在于所述吸收层采用后掺钠的制备方法。本发明由于采用吸收层制备工艺完成后再通过蒸发NaF进行后掺Na，不仅增加了吸收层的载流子浓度、降低了电阻率，而且吸收层晶体质量不受影响，吸收层薄膜晶粒尺寸不变，改善了吸收层的电学性能，能够有效提高薄膜太阳电池的电学性能，与目前同类电池比，采用该吸收层制备电池的光电转换效率可提高20%~30%。

主权项

薄膜太阳电池吸收层的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：步骤1、在柔性衬底上带有Mo背电极的一面向下置入真空室的蒸发腔内，柔性衬底的上方置有衬底加热装置，作为蒸发源的Cu、Ga、Se、In均匀分布在蒸发腔内Mo背电极下方的周边，作为蒸发源的NaF9置于蒸发腔内吸收层下面的中心处；Cu、Ga、Se、In和NaF蒸发源各自置于温度可控的加热装置中；柔性衬底与Cu、Ga、Se、In和NaF蒸发源之间均置有蒸发源挡板；步骤2、通过真空泵将蒸发腔内抽真空至10‑3Pa，衬底加热至450℃～500℃，Cu蒸发源加热到1200‑1300℃、In蒸发源加热到800‑1000℃、Ga蒸发源加热到900‑1100℃、Se蒸发源加热到200‑300℃，打开Cu、In、Ga、Se的蒸发源挡板，在Mo背电极上共蒸发Cu、In、Ga、Se元素制备厚度为1‑5μm的吸收层；关闭Cu、In、Ga的蒸发源挡板；步骤3、保持柔性衬底温度不变，NaF蒸发源加热到550℃～600℃，打开NaF上面的蒸发源挡板，NaF持续蒸发15～20min后关闭NaF上面的蒸发源挡板，停止NaF加热；步骤4、柔性衬底在Se气氛下以20‑30℃/min的速率降温，直至柔性衬底温度低于250℃后关闭Se的蒸发源挡板，停止通入Se蒸汽，待柔性衬底冷却至室温后取出，吸收层即形成后掺杂Na的吸收层。