[发明专利]一种柔性铜锌锡硫薄膜太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性铜锌锡硫薄膜太阳能电池，包括柔性衬底，以及在柔性衬底上由下至上逐层沉积而成的Mo背电极层、Cu2ZnSnS4光吸收层、CdS缓冲层、AZO/i‑ZnO窗口层、MgF2减反层和Ni‑Al栅电极。本发明采用Cu2ZnSnS4取代传统的CuInGaSe2作为薄膜太阳能电池的光吸收层，用对环境友好的Zn、Sn和S取代稀有元素In、Ga和Se，减少了薄膜电池中稀有元素的含量，降低了薄膜太阳能电池及其器件的制造成本，并且绿色环保，适用于roll‑to‑roll大面积柔性薄膜太阳能的产业化生产，该种薄膜太阳能电池质量轻、比功率高，且可卷曲、易于携带，具有广泛的应用市场。

主权项

一种柔性铜锌锡硫薄膜太阳能电池，其特征在于，包括柔性衬底，以及在柔性衬底上由下至上逐层沉积而成的Mo背电极层、Cu2ZnSnS4光吸收层、CdS缓冲层、AZO/i‑ZnO窗口层、MgF2减反层和Ni‑Al栅电极；所述Mo背电极层由上下层叠设置的低阻尼层和高阻尼层组成，其中，所述高阻尼层的厚度为100±5 nm，低阻尼层的厚度为500±25 nm；所述Cu2ZnSnS4光吸收层的厚度为2.1μm，所述CdS缓冲层的厚度为80±4nm；所述AZO/i‑ZnO窗口层由上下层叠设置的掺铝ZnO导电层和本征ZnO阻挡层组成，其中，所述本征ZnO阻挡层的厚度为47 nm，掺铝ZnO导电层的厚度为380 nm；所述MgF2减反层的厚度为105μm，所述Ni‑Al栅电极的厚度为1.2μm，该MgF2减反层和Ni‑Al栅电极均通过蒸发法沉积而成。