一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法与流程

文档序号:11102222阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池,其特征在于,包括依次层叠的衬底、背电极层、铜锌锡硫硒吸收层、缓冲层、透明导电氧化物层及顶电极,所述缓冲层由(Zn1-xMgx)O制成,其中0.1≤x≤0.25。

2.根据权利要求1所述的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池,其特征在于,所述缓冲层的厚度为50nm-80nm。

3.一种权利要求1或2所述铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)以钠钙玻璃为衬底,对衬底进行清洗;

2)采用磁控溅射,在衬底上制备钼背电极层;

3)采用磁控溅射,在背电极层上制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜;

4)对前驱体薄膜进行热处理,获得铜锌锡硫硒吸收层;

5)采用磁控溅射,在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn1-xMgx)O缓冲层;

6)采用磁控溅射,在(Zn1-xMgx)O缓冲层上制备透明导电氧化物层;

7)采用磁控溅射,在透明导电氧化物层上制备顶电极,得到铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:以ZnO和MgO作为靶材,以O2和Ar的混合气体作为溅射气体,采用双靶共溅射方式,在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn1-xMgx)O缓冲层,通过调节ZnO和MgO靶材的溅射功率来调节(Zn1-xMgx)O缓冲层中的Zn/Mg比。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:以Zn和MgO作为靶材,以O2和Ar的混合气体作为溅射气体,采用双靶共溅射方式,在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn1-xMgx)O缓冲层,通过调节Zn和MgO靶材的溅射功率来调节(Zn1-xMgx)O缓冲层中的Zn/Mg比。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:以(Zn1-xMgx)O作为靶材,以O2和Ar的混合气体作为溅射气体,采用单靶溅射方式,在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn1-xMgx)O缓冲层,通过选用Zn/Mg比不同的(Zn1-xMgx)O靶材来调节(Zn1-xMgx)O缓冲层中的Zn/Mg比。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法,其特征在于:在制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜过程中,采用单靶溅射或多靶共溅射方式制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜;在铜锌锡硫硒前驱体热处理过程中,采用硫化或硒化热处理方式,获得最终的铜锌锡硫硒吸收层。

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