的制备：
[0053] 扩散阻挡层2的靠近基底层201为铁；磁控瓣射法，在气压4mtorr的氮气中采用 240W的功率瓣射铁祀制备获得，厚度约为300nm。
[0054] 扩散阻挡层2的中间层202为氮化铁，采用磁控瓣射法，在气压为4mtorr的氮气 与氮气的混合气体中，功率为210W条件下瓣射铁祀获得，厚度约为600nm。
[00巧]扩散阻挡层2的靠近第一电极层203为铁；采用磁控瓣射法，在气压为4mtorr的 氮气下，功率为240W条件下瓣射铁祀获得，厚度约为300nm。
[005引 做第一电极层3为钢；磁控瓣射法，气压为4mtorr的氮气，瓣射功率为210W，瓣 射祀材为钢祀，厚度约为lOOOnm。
[0057] (4)吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；采用磁控瓣射法，气压为4mtorr的氮气，瓣射功率 为120W，祀材为铜钢嫁砸祀材，获得厚度约为SOOnm的预制膜。薄膜制备后，在快速砸化炉 中，采用快速升温的升温方式对吸收层薄膜在60(TC的温度下，砸化处理30nm，获得铜钢嫁 砸薄膜。
[0058](5)缓冲层5为硫化領：化学水浴法制备，水浴温度为8(TC，薄膜厚度约为60nm。
[0059] (6)第二电极层6氧化锋渗铅；采用磁控瓣射，祀材为氧化锋渗铅，瓣射功率为 180W，样品台温度为20(TC，气压为4mtorr氮气，厚度约为500皿。
[0060] (7)减反层7为氣化镇；采用电阻式蒸发，温度为1300°C左右，厚度约为80皿。
[0061] (8)表面电极层8为媒/铅/媒；媒薄膜采用电子束蒸发法，第一层媒薄膜的厚度 约为200nm，防止铅的扩散，第二层媒薄膜的厚度约为200nm，防止铅的氧化，中间层铅薄膜 采用电阻式蒸发的方法，厚度约为3000nm。
[0062] 制得的铁巧太阳能电池，经高温砸化后如图2所示，薄膜无裂纹且无脱落现象。制 得的太阳能电池器件，经测试，即使经过弯曲，薄膜也不会脱落。
[0063] 制得的铁巧太阳能电池，EDS测试结果如图3所示，EDS测试数据如表1所示：
[0064] 表1.EDS测试数据
[0067] 由图3及表I数据可知，制得的铁巧太阳能电池的扩散阻挡层2的阻挡效果很好， 无任何铁巧中的杂质元素扩散至吸收层。
[0068] 作为对比试验，相同的制备方法制备铁巧太阳能电池，其中扩散阻挡层为两层，分 别W碳化娃及館制备得到。高温砸化后，结合力效果如图4所示，由图4可见，经过高温砸 化后薄膜表面薄膜直接脱落，结合力非常不好。
[0069] 实施例2本实施例为铁巧太阳能电池、扩散阻挡层及制备方法
[0070] 铁巧太阳能电池，结构为；基底1为铁巧；扩散阻挡层2为H层结构，厚度为 1200nm，其中靠近基底层201为铁，中间层202为碳化娃，靠近第一电极层203为氮化铁；第 一电极层3为钢；吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；缓冲层5为硫化領；第二电极层6为氧化锋渗 铅；减反层7为氣化镇；表面电极层8为媒/铅/媒。
[00川制备方法：
[0072] (1)基底1铁巧的处理；采用甲醇与浓硫酸的混合溶液进行抛光处理，甲醇：浓硫 酸体积比为1:3,抛光时间为大约400s，电压为大约10V。
[0073] 似扩散阻挡层2的制备：
[0074] 扩散阻挡层2的靠近基底层201为铁；磁控瓣射法，在气压4mtorr的氮气中采用 240W的功率瓣射铁祀制备获得，厚度约为300nm。
[007引扩散阻挡层2的中间层202为碳化娃，采用磁控瓣射法，在气压为4mtorr的氮气 中，功率为210W条件下瓣射碳化娃祀获得，厚度约为600nm。
[0076] 扩散阻挡层2的靠近第一电极层203为氮化铁：采用磁控瓣射法，在气压为 4mtorr的氮气与氮气的混合气体中，功率为210W条件下瓣射铁祀获得，厚度约为600nm。
[0077] 做第一电极层3为钢；磁控瓣射法，气压为4mtorr的氮气，瓣射功率为210W，瓣 射祀材为钢祀，厚度约为lOOOnm。
[0078] (4)吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；采用磁控瓣射法，气压为4mtorr的氮气，瓣射功率 为120W，祀材为铜钢嫁砸祀材，获得厚度约为SOOnm的预制膜。薄膜制备后，在快速砸化炉 中，采用快速升温的升温方式对吸收层薄膜在60(TC的温度下，砸化处理30nm，获得铜钢嫁 砸薄膜。
[007引 妨缓冲层5为硫化領：化学水浴法制备，水浴温度为8(TC，薄膜厚度约为60nm。
[0080] (6)第二电极层6氧化锋渗铅；采用磁控瓣射，祀材为氧化锋渗铅，瓣射功率为 180W，样品台温度为20(TC，气压为4mtorr氮气，厚度约为500皿。
[0081] (7)减反层7为氣化镇；采用电阻式蒸发，温度为1300°C左右，厚度约为80皿。
[0082] (8)表面电极层8为媒/铅/媒；媒薄膜采用电子束蒸发法，第一层媒薄膜的厚度 约为200nm，防止铅的扩散，第二层媒薄膜的厚度约为200nm，防止铅的氧化，中间层铅薄膜 采用电阻式蒸发的方法，厚度约为3000nm。
[0083] 实施例3本实施例是铁巧太阳能电池及扩散阻挡层
[0084] 铁巧太阳能电池结构：基底1为铁巧；扩散阻挡层2为H层结构，扩散阻挡层2的 靠近基底层201为铁，中间层202为氮化粗，靠近第一电极层203为氮化铁，扩散阻挡层2 厚度为3000nm;第一电极层3为钢；吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；缓冲层5为硫化領；第二电 极层6为氧化锋渗铅；减反层7为氣化镇；表面电极层8为媒/铅/媒。
[0085] 实施例4本实施例是铁巧太阳能电池及扩散阻挡层
[0086] 铁巧太阳能电池结构：基底1为铁巧；扩散阻挡层2为H层结构，扩散阻挡层2的 靠近基底层201为铁，中间层202为氮化铁，靠近第一电极层203为館，扩散阻挡层2厚度 为2000nm;第一电极层3为钢；吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；缓冲层5为硫化領；第二电极层 6为氧化锋渗铅；减反层7为氣化镇；表面电极层8为媒/铅/媒。
[0087] 实施例5本实施例是铁巧太阳能电池及扩散阻挡层
[008引铁巧太阳能电池结构：基底1为铁巧；扩散阻挡层2为四层结构，扩散阻挡层2的 靠近基底层201为铁层，中间层202为氮化粗，靠近第一电极层203为两层，分别由氮化铁 和铁制成，扩散阻挡层2厚度为3000nm;第一电极层3为钢；吸收层4为铜钢嫁砸薄膜；缓 冲层5为硫化領；第二电极层6为氧化锋渗铅；减反层7为氣化镇；表面电极层8为媒/铅 /媒。
【主权项】
1. 钛箔太阳能电池，包括钛箔基底和在钛箔基底上依次形成的扩散阻挡层、第一电极 层、吸收层、缓冲层、第二电极层、减反层和表面电极层，其特征在于，所述扩散阻挡层为三 层或三层以上结构，所述扩散阻挡层的每一层任选由以下组制成： A组：错、钥、钛、镍、铜、错、铌、铬、,了、铭、把、钽、鹤、铱、锇、钼、金或银,或它们的合金； 或 B组：硅的氮化物、氧化物或碳化物；或 C组：氮化钛、氮化钽、氮化钨或氮化锆； 所述扩散阻挡层的厚度为l〇nm~3000nm。2. 根据权利要求1所述的钛箔太阳能电池，其特征在于，所述扩散阻挡层为三层结构， 包括靠近基底层、中间层和靠近第一电极层。3. 根据权利要求2所述的钛箔太阳能电池，其特征在于，所述扩散阻挡层的中间层由 氮化钛、氮化钽、氮化钨或氮化锆的任一种制成。4. 根据权利要求2所述的钛箔太阳能电池，其特征在于，所述扩散阻挡层的靠近基底 层由钦制成。5. 根据权利要求2所述的钛箔太阳能电池，其特征在于，所述扩散阻挡层的靠近第一 电极层由钛、铬或氮化钛制成。6. 根据权利要求2所述的钛箔太阳能电池，其特征在于，所述靠近基底层由钛制成，所 述中间层由氮化钛制成，所述靠近第一电极层由钛制成，所述扩散阻挡层的厚度为1200nm， 所述第一电极层为钥薄膜层。7. 权利要求1~6任一项所述的钛箔太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 钛箔基底进行表面除油处理及表面抛光处理，使所述钛箔基底表面粗糙度达到 lnm~2000nm; (2) 在钛箔基底上制备扩散阻挡层，所述制备方法选自化学镀膜法、电化学镀膜法、化 学气相沉积法、蒸镀法或磁控溅射法的任一种； (3) 在扩散阻挡层上依次制备第一电极层、吸收层、缓冲层、第二电极层、减反层和表面 电极层。8. 钛箔太阳能电池扩散阻挡层，设置于钛箔基底和第一电极层之间，其特征在于，所述 扩散阻挡层为三层或三层以上结构，所述扩散阻挡层的每一层可任选由以下组制成： A组：错、钥、钛、镍、铜、错、铌、铬、,了、铭、把、钽、鹤、铱、锇、钼、金或银,或它们的合金； 或 B组：硅的氮化物、氧化物或碳化物；或 C组：氮化钛、氮化钽、氮化钨或氮化锆； 所述扩散阻挡层的厚度为l〇nm~3000nm，所述第一电极层为钥薄膜层。9. 根据权利要求8所述的钛箔太阳能电池扩散阻挡层，其特征在于，所述扩散阻挡层 为三层结构，包括靠近基底层、中间层和靠近第一电极层；所述中间层由氮化钛、氮化钽、氮 化钨或氮化锆的任一种制成；所述靠近基底层由钛制成；所述靠近第一电极层由钛、铬或 氮化钛制成。10. 根据权利要求9所述的钛箔太阳能电池扩散阻挡层，其特征在于，所述靠近基底层
【专利摘要】本发明涉及太阳电池领域，具体公开了一种钛箔太阳能电池及其制备方法，同时公开了钛箔太阳能电池扩散阻挡层。本发明的钛箔太阳能电池，包括钛箔基底和在钛箔基底上依次形成的扩散阻挡层、第一电极层、吸收层、缓冲层、第二电极层、减反层和表面电极层，扩散阻挡层为三层或三层以上结构，扩散阻挡层的每一层任选由以下组制成：铝、钼、钛、镍、铜、锆、铌、铬、钌、铑、钯、钽、钨、铱、锇、铂、金或银，或它们的合金；或硅的氮化物、氧化物或碳化物；或氮化钛、氮化钽、氮化钨或氮化锆。本发明的钛箔太阳能电池，扩散阻挡层能有效阻挡钛箔杂质元素进入吸收层，显著增加扩散阻挡层与基底、第一电极层的结合力。
【IPC分类】H01L31/0216, H01L31/06, H01L31/18
【公开号】CN105322028
【申请号】CN201410246725
【发明人】何绪林, 梅军, 廖成, 刘江, 叶勤燕, 刘焕明
【申请人】中物院成都科学技术发展中心
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月5日