[发明专利]三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池的制备方法，过程包括1.制作刚性复合衬底；2.在刚性复合衬底的聚酰亚胺膜上制作柔性太阳电池，所述的太阳电池中制作铜铟镓硒吸收层前先制一层氟化钠预置层，再用三步法制作铜铟镓硒吸收层；3.将聚酰亚胺膜与苏打玻璃分离，完成刚性衬底制作三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池的过程。本发明聚酰亚胺衬底依靠与玻璃之间的附着力，保证高温时聚酰亚胺衬底不变形，生长出的柔性太阳电池不疏松、不脱落，三步法生长吸收层前掺入钠元素，进一步提升了吸收层的电学特性，实现了高转换效率的柔性太阳电池。

主权项

三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.制作聚酰亚胺膜‑苏打玻璃构成的刚性复合衬底；步骤2.在刚性复合衬底的聚酰亚胺膜上制作三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池；制作过程包括：在步骤1的聚酰亚胺膜上依次制作Mo背接触层、氟化钠预置层、铜铟镓硒吸收层、硫化镉缓冲层、透明窗口层和上电极；所述氟化钠预置层的制作过程包括：制有背接触层的刚性复合衬底置于薄膜制备系统的硒化炉中，将硒化炉抽真空，衬底温度为200‑300℃，NaF蒸发源的温度达到800‑850℃时，蒸发1‑2min；衬底温度达到400‑450℃，在Se气氛下进行退火，其中Se蒸发源的温度为240‑280℃，退火时间为20‑30min；背接触层上形成化学分子式为NaF、厚度为20‑30nm的氟化钠预置层；所述铜铟镓硒吸收层的制作过程包括：制有氟化钠预置层的刚性复合衬底置于薄膜制备系统的硒化炉中；⑴将硒化炉抽真空，刚性复合衬底温度为350‑400℃，共蒸发In、Ga、Se，其中In蒸发源温度为850‑900℃，Ga蒸发源温度为880‑920℃，Se蒸发源温度为240‑280℃，蒸发时间为15‑20min，控制原子比例In：Ga=0.7:0.3，(In+Ga)：Se为2:3；⑵刚性复合衬底升温至550‑580℃，共蒸发Cu、Se，其中Cu蒸发源温度为1120‑1160℃，Se蒸发源温度为240‑280℃，蒸发时间为15‑20min；⑶刚性复合衬底温度保持550‑580℃，共蒸发In、Ga、Se，其中In蒸发源温度为850‑900℃，Ga蒸发源温度为880‑920℃，Se蒸发源温度为240‑280℃，In和Ga的蒸发时间为2‑4min，控制Cu/(In+Ga)在0.88‑0.92，衬底冷却到350‑400℃，关闭Se蒸发源，刚性复合衬底冷却到25℃时，氟化钠预置层上形成1.5‑2μm厚的p‑CIGS薄膜，即为铜铟镓硒吸收层。步骤3.将聚酰亚胺膜与苏打玻璃分离，完成刚性衬底制作三步法吸收层前掺钠柔性太阳电池的过程。