在专利化200910043930-4,化200910043931-9 和化200910226603-2 中已经 从技术方面，制造了高效率的a-Si/yC-Si，和a-Si/nC-Si/yC-Si双结和S结娃基薄膜 太阳能电池，高密度（皿）和超高频（VHF)-PECVD技术已经开发并用于了高质量，大尺度的 a-Si，a-SiGe，nC-Si，yC-Si，A-SiC薄膜沉积。Wa-SiC作为窗口层，W及P型渗杂富娃氧化 娃薄膜用于顶部a-Si和底部yc-Si电池之间中间反射层已经用来增加a-Si/yC-Si双结 和a-Si/nC-Si/yC-SiS结娃基薄膜太阳能电池的效率。高质量的B渗杂化化的CVD工艺 优化，提高了其雾度和电导率，并研究了其他的光捕获技术。=结娃基薄膜太阳能电池的实 验室样品效率可W达到15%，具有稳定效率大于10%及W上的商业化的a-Si/yC-Si(l. 1 米xl. 3米）太阳能电池组件已经制备。
[0012] 本申请在专利化200910043930-4,化200910043931-9 和化200910226603-2 的基 础上继续研究，旨在提供一种具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池及其制造方法。
[0013] 现有铜铜嫁砸薄膜（CIG巧太阳能电池的典型结构为多层膜结构，从入光面开始， 依次包括：前板玻璃/封装材料/TC0前电极/缓冲层（CdS)/光吸收层（CIG巧/背电极层 (Mo)/衬底。
【发明内容】
[0014] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的薄膜材料与太阳能光谱能隙匹 配、晶粒形成和生长过程中产生的缺陷的问题，W及如何充分吸收太阳光并提高光电转化 效率，提出具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池及其制造方法。
[0015] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0016] 一种具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池，包括由CIGS吸收层和CdS缓 冲层所形成的pn结，所述铜铜嫁砸薄膜太阳能电池的pn结中的CIGS吸收层包括由多 个周期所形成的量子阱结构，其中一个周期包括晶体结构相同而能隙不同的上下两层， 上层为高能隙层，下层为低能隙层；所述高能隙层为能隙在1-1. 65eV之间的渗杂或者非 渗杂的化y(Ini_典gSe2层，所述低能隙层为能隙在l-1.65eV之间的渗杂或者非渗杂的 CUydrVxGax)Se2层，其中0《x《l，0《y《l，通过改变X和y的数值调整CIGS吸收层 的能隙大小。
[0017] 所述高能隙层和低能隙层均可W为化慘杂的化ydrVyGa,) Se2层，化的原子渗杂 浓度在0. 05% -2%之间，且所述高能隙层和低能隙层化的原子渗杂浓度不同。
[0018] 所述量子阱结构的势垒高度通过组成量子阱结构材料的能隙差来调节，能隙差优 选为 0. 1 -0. 5eV。
[0019] 所述量子阱结构的势垒宽度通过高能隙层和低能隙层的厚度为调节，所述高能隙 层的厚度优选为1-lOnm，所述低能隙层的厚度优选为10 -lOOnm。
[0020] 所述CIGS吸收层优选包括由5 - 20个周期所形成的量子阱结构。
[0021] 所述具有量子阱结构的CIGS吸收层厚度优选为1-4ym。
[0022] 所述具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池的制备方法，所述具有量子阱结 构的CIGS吸收层采用共蒸方法制备，具体工艺控制参数包括；将基板装载在沉积室后，在 380°C-420°C的温度下，在CO、C〇2或H2的气氛下，预处理15-20分钟；冷却到150°C-200°C 时，反应室的真空度抽到0. 01-0. 03毛的压力，然后通入氮气，达到10-20毛的压力和200°C 时，开始锻缓冲层薄膜，然后基板温度升到为600°C-650°C，控制化、In、Ga、Se的石墨舟蒸 发源温度分别为Cu;1200-1700°C，In;900-1200°C，Ga;800-1000°C和Se;300-500°C来制 备铜铜嫁砸量子阱结构，每锻完一层膜，用干燥的氮气去除松散附着的氧化物或或铜铜嫁 砸微粒。
[0023] 所述具有量子阱结构的CIGS吸收层采用共蒸方法来进行钢的慘杂，具体工艺控 制参数包括；采用的钢源为NaF、Na2Se和NasS，控制NaF共蒸温度800-1000°C，控制NasSe共 蒸温度700-1000 °C，控制NaaS共蒸温度1000-1200 °C，控制化慘杂浓度为0. 05 %到0. 2% 原子浓度。
[0024] 下面对本发明做进一步解释和说明：
[0025] 所述具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池包括单结或多结铜铜嫁砸薄膜 太阳能电池。
[0026] 本发明的多结具有量子阱结构的薄膜太阳能电池中，利用宽隙材料的量子阱结构 做顶电结，将短波长的光能转化为电能；利用窄带材料的量子阱结构做底电结，可将特长波 长光能转化为电能。由于更加充分利用了阳光的谱域，多结具有量子阱结构的薄膜太阳能 电池具有更高的光电转换效率。
[0027] 对于铜铜嫁砸簡薄膜太阳能电池而言，其量子阱结构由W下材料匹配组合形成： CUy(Ini_xGax)Se2(l-1.65eV)/CUy(Ini_xGax)Se2(l-1.65eV) (1 >X> 0，1 >y> 0)通过改变 x，y的大小和晶粒尺寸大小来调节铜铜嫁砸材料的能隙匹配。实验已经证明，CIGS的组成 的改变直接引起它的光学带隙Eg的变化。因此，改变Ga的相对含量或Ga/(Ga+In)的比 例和改变化的相对含量或Cu/佑a+In)的比例就可W调整CIGS的光学带隙。依据分子式 CUy(Ini-xGax)Se],当X= 0,y= 1，时，良PCuInSe2 的Eg大约为 0. 94eV至Ij1. 04eV,当X= 1，y= 1 时，即CuGaSe2 的Eg大约为 1. 65eV到 1. 70eV。
[00測 CIGS的光学带隙Eg与化y(IrVxGax)Se2组成的关系可用下式表示；Eg= (1-X) ? 1. OleV+x ? 1. 70eV-bx(l-x)。
[0029] 在该里b为修正系数，0《b《0. 3，
[0030] 当CIGS应用于太阳能电池时，分子式化y(Ini_,Ga,)Se2(CIG巧组成的典型范例为 0. 3《X《0. 4和0. 7《y《0. 9,.即缺铜的组成。同时，通过调整y，即铜的成分和钢的 慘杂量0. 05-0. 5%也可调节CIGS材料的能隙。
[0031] 与现有技术相比，本发明的优势在于：
[0032] 本发明所述量子阱结构能够分离和捕捉游离电子，在太阳光的激发下，形成较大 电流而提高薄膜太阳能电池的效率。量子阱的势垒高度可通过其相匹配材料的能隙来调 节。量子阱的势垒宽度可通过其相匹配材料的厚度来调节。所述量子阱结构避免了晶粒的 异常长大和孔洞和裂缝的形成，制备了致密的，晶粒尺寸大小均匀，能隙匹配的高质量的薄 膜，同时，量子阱结构有利于对太阳光的充分吸收。因而，进一步提高了薄膜太阳能电池的 效率。
【附图说明】
[0033] 图1是具有量子阱结构的单结铜铜嫁砸薄膜太阳能电池结构图；.
[0034]图2是具有量子阱结构的钢慘杂单结铜铜嫁砸薄膜太阳能结构图；.
[0035] 图3是具有量子阱结构的S结铜铜嫁砸薄膜太阳能电池结构图；.
[0036] 图4是具有量子阱结构的双结铜铜嫁砸薄膜太阳能电池结构图；.
[0037] 图5是具有量子阱结构的铜铜嫁砸薄膜太阳能电池制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[003引下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0039] 如图1和图2所示，铜铜嫁砸薄膜（CIG巧太阳能电池的典型结构为多层膜结构， 从入光面开始，依次包括；前板玻璃/封装材料/TCO前电极/缓冲层（CdS)/光吸收层 (CIG巧/背电极层（Mo)/衬底；
[0040] 所述铜铜嫁砸薄膜太阳能电池的pn结中的CIGS吸收层包括由多个周期所形成 的量子阱结构，其中一个周期包括晶体结构相同而能隙不同的上下两层，上层为高能隙层， 下层为低能隙层；所述高能隙层为能隙在1-1. 65eV之间的渗杂或者非渗杂的化ydrVyGay) Se2层，所述低能隙层为能隙在1-1. 65eV之间的渗杂或者非渗杂的化y(Irii_yGay)Se2层，其 中0《x《l，0《y《l。
[0041] 所述高能隙层和低能隙层也可W均为化慘杂的化ydrVyGa,) Se2层，化的原子渗 杂浓度为0. 05%到2%，且所述高能隙层和低能隙层化的原子渗杂浓度不同。
[0042] 所述量子阱结构的势垒高度通过组成量子阱结构