[发明专利]一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了属于太阳能电池技术领域的一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其制备方法，该电池由基底、金属正极、光吸收层、缓冲层、窗口层、透明电极层和栅状金属负极顺次连接构成，光吸收层由至少两层不同能隙的铜铟镓硒薄膜组成。光吸收层的每个铜铟镓硒单层通过调整磁控溅射气体压力、温度范围以及功率密度直接成膜，或通过磁控溅射制备预制层，然后将预制层在氩气或氮气保护下400~500 oC硒化处理成铜铟镓硒薄膜；本发明的各单层CIGS薄膜具有不同的能隙，可以通过组合的方式调整光吸收层的能带的形状，兼顾载流子的收集和光谱响应曲线，光吸收层的吸收效率提高30%~50%。本发明电池光电转化效率高，工艺简便，所需设备简单，容易实现量产。

主权项

一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：该电池由基底、金属正极、光吸收层、缓冲层、窗口层、透明电极层和栅状金属负极顺次连接构成；所述光吸收层由至少两层不同能隙的铜铟镓硒薄膜相互连接组成，不同铜铟镓硒单层中Ga/(In+Ga)的值不同，且与所述缓冲层相邻的铜铟镓硒单层中Ga/(In+Ga)的值大于其余铜铟镓硒单层中的Ga/(In+Ga)的值；所述的光吸收层中，与所述缓冲层相邻的铜铟镓硒单层中Ga/(In+Ga)的值大于0且小于等于1，其余铜铟镓硒单层中Ga/(In+Ga) 的原子比值范围为大于等于0且小于等于0.8；通过对铜铟镓硒单层中Ga/(In+Ga)的值的控制，使所述光吸收层的能带图中，不同能隙的铜铟镓硒薄膜的导带底为两边高，中间低的“凹型”结构。