SS光吸收层的形貌进行测试，其晶粒较大且结晶致密度较理想；对电池的测试，其开路电压为651mV，短路电流为34.1mA/cm2;电池的外观颜色均匀，没有出现斑点。
[0074]实施例6
[0075]本发明的一种黄铜矿型薄膜光伏电池，制作时，在一衬底为聚酰亚胺板上采用磁控溅射沉积50nm的氮氧化硅膜层；接着在氮氧化硅膜层上采用磁控溅射先沉积60nm的具有拉伸应力的金属钼电极层，接着沉积一层600nm的具有压缩应力的金属钼电极层，由双层钼电极层组成金属背电极层；接着在金属背电极层上采用磁控溅射依次沉积铜铟镓金属预制层、含NaB1j^ Cu-1n-Ga合金膜层、铜铟镓金属预制层，使含NaB1 3的Cu-1n-Ga合金膜层与铜铟镓金属预制层组合形成的复合膜层的总厚度为700nm，使用含0.1被％的他8103和99.9wt%的Cu-1n-Ga靶材溅射沉积含NaBiCV^金膜层；然后将其放入到加热炉中进行砸化热处理，从而形成具有黄铜矿结构的铜铟镓二砸含钠光吸收层；在含钠光吸收层上采用化学浴(CBD)方法沉积50nm的CdS膜层作为缓冲层；在缓冲层上采用脉冲直流溅射沉积40nm的本征ZnO膜层；在本征ZnO膜层上采用磁控派射沉积800nmAZ0(Al掺杂ZnO)膜层作为透明导电窗口层。
[0076]经过砸化热处理后，CIGS光吸收层与背电极钼层之间不会出现膜层剥落问题；经过对含钠CIGSS光吸收层的形貌进行测试，其晶粒较大且结晶致密度较理想；对电池的测试，其开路电压为643mV，短路电流为32.8mA/cm2;电池的外观颜色均匀，没有出现斑点。
[0077]实施例7
[0078]参见图5所示，本发明的一种黄铜矿型薄膜光伏电池，制作时，在一衬底为钠钙玻璃51上采用磁控溅射沉积22nm的氧化锆膜层52 ;接着在氧化锆膜层52上采用磁控溅射先沉积50nm的具有拉伸应力的金属钼电极层53，接着沉积一层500nm的具有压缩应力的金属钼电极层54，由双层钼电极层组成金属背电极层；接着在金属背电极层上采用磁控溅射依次沉积铜铟镓金属预制层、含NaB1j^ Cu-1n-Ga合金膜层，使含NaB1 3的Cu-1n-Ga合金膜层与铜铟镓金属预制层组合形成的复合膜层的总厚度为680nm，使用含6wt %的NaB13和94wt%的Cu-1n-Ga靶材溅射沉积含NaBiCV^金膜层；然后将其放入到加热炉中进行砸化热处理，从而形成具有黄铜矿结构的铜铟镓二砸含钠光吸收层55 ;在含钠光吸收层上采用化学浴(CBD)方法沉积45nm的CdS膜层作为缓冲层56 ;在缓冲层上采用脉冲直流溅射沉积35nm的本征ZnO膜层57 ;在本征ZnO膜层上采用磁控派射沉积600nmAZ0(Al掺杂ZnO)膜层58作为透明导电窗口层；在AZO透明导电窗口层上沉积10nm氟化镁减反射膜层59。
[0079]经过砸化热处理后，CIGS光吸收层与背电极钼层之间不会出现膜层剥落问题；经过对含钠CIGS光吸收层的形貌进行测试，其晶粒较大且结晶致密度较理想；对电池的测试，其开路电压为653mV，短路电流为34.8mA/cm2;电池的外观颜色均匀，没有出现斑点。
[0080]上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种黄铜矿型薄膜光伏电池及其制作方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种黄铜矿型薄膜光伏电池的制作方法，包括光吸收层的制作；其特征在于:在光吸收层的制作过程中，是使用包含有0.l-15wt%的NaB1jP 85-99.9wt%的Cu-1n-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaB1j^ Cu-1n-Ga合金膜层，或者使用包含有0.l_18wt%的NaB1 3和82-99.9wt%的Cu-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaB1j^ Cu-Ga合金膜层，使其对CIGS基薄膜光伏材料的光吸收层进行钠掺杂；使光吸收层中含有0.02-1.5at%的钠。2.根据权利要求1所述的黄铜矿型薄膜光伏电池的制作方法，其特征在于:所述光吸收层为铜铟镓砸、铜铟镓硫或铜铟镓砸硫。3.一种黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:包括: 具有表面的衬底； 覆盖所述衬底表面的电介质材料层； 覆盖所述电介质材料层的背电极层； 覆盖所述背电极层的含有Na、Bi和O元素的光吸收层； 覆盖所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层的缓冲层；和 覆盖所述缓冲层的透明导电窗口层。4.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层是通过使用包含有0.1-15?七％的NaB1jP 85-99.9wt %的Cu-1n-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaB13的合金膜层，或者使用包含有0.l-18wt %的NaB1 3和82-99.9wt%的Cu-Ga的溅射靶材溅射沉积含有NaB13的合金膜层，使含有NaB1 3的合金膜层与CIGS光吸收层的预制层组合形成复合膜层，然后对复合膜层进行砸化和/或硫化热处理形成的；或者，所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层是通过使用包含有0.l-15wt%的NaB1jP 85-99.9wt %的Cu-1n-Ga的溅射靶材或使用包含有0.l_18wt %的NaB1 3和82-99.9wt%的Cu-Ga的派射革E材与Cu-1n-Ga革E材、Cu-Ga革E材或In革E材一起进行反应派射形成的；所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层中含有0.02-1.5at%的钠。5.根据权利要求4所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述复合膜层中含有NaB13的合金膜层的位置在背电极层与CIGS光吸收层的预制层之间和/或在CIGS光吸收层的预制层中和/或在CIGS光吸收层的预制层的上表面。6.根据权利要求5所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述CIGS光吸收层的预制层为铜铟镓、铜铟镓砸、铜铟镓硫、铜铟镓砸硫、铜铟、铜铟砸、铜铟硫或铜铟砸硫。7.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述电介质材料层由氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、氮化钛、氧化钛、氮氧化钛、氮氧化错、氧化错、氮化错、氮化铝、氧化铝、氧化硅铝、氮化硅铝、氮氧化硅铝、锌锡氧化物或它们的混合物组成；或者是，所述电介质材料层由硅、锆和钛中的至少一种元素与钼组成的至少两种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物组成；当衬底为玻璃基板时，所述电介质材料层由一含有L1、K中至少一种元素的碱过滤层替代，该碱过滤层包含L1、K中的至少一种元素和S1、Al、O三种元素。8.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述背电极层为钼电极层、钛电极层、铬电极层或AZO透明导电层。9.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述含有Na、Bi和O元素的光吸收层为具有黄铜矿结构的含有Na、Bi和O元素的铜铟镓砸膜层、含有Na、Bi和O元素的铜铟镓硫膜层或含有Na、Bi和O元素的铜铟镓砸硫膜层。10.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述缓冲层选用硫化镉、氧化锌、硫化锌、砸化锌、砸化铟、硫化铟或锌镁氧化物中的一种或两种以上。11.根据权利要求3所述的黄铜矿型薄膜光伏电池，其特征在于:所述透明导电窗口层选用银基透明导电膜、氧化铟掺杂锡、氧化锌掺杂铝、氧化锌掺杂镓、氧化锌掺杂铟、氧化锡掺杂氟或氧化锡掺杂锑中的一种或两种以上透明导电膜。
【专利摘要】本发明公开了一种黄铜矿型薄膜光伏电池及其制作方法，该电池包括衬底、覆盖衬底表面的电介质材料层、覆盖电介质材料层的背电极层、覆盖背电极层的含有Na、Bi、和O元素的光吸收层、覆盖含有Na、Bi和O元素的光吸收层的缓冲层和覆盖缓冲层的透明导电窗口层。在该制作方法中，利用含有NaBiO3的Cu-In-Ga靶材或含有NaBiO3的Cu-Ga靶材溅射沉积对光吸收层进行Na掺杂，使光吸收层中含有0.02-1.5at％的钠。本发明既可以实现对CIGS光吸收层中钠含量的精确控制，又可以与背电极层、CIGS光吸收层的预制层的工艺相匹配，而且还可以降低制造成本。
【IPC分类】H01L31/032, H01L31/0749
【公开号】CN104882508
【申请号】CN201510223339
【发明人】李艺明, 田宏波
【申请人】厦门神科太阳能有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月5日