太阳能电池及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池及其制造方法。所述太阳能电池包括基底、在所述基底上的背电极层、在所述背电极层上的光吸收层、在所述光吸收层上的缓冲层、在所述缓冲层上的透明电极层和在所述透明电极上的抗反射层。所述光吸收层拥有具有渐变带隙能量分布的第一区域、具有渐变带隙能量分布的第二区域、以及在所述第一区域和所述第二区域之间的具有基本上平坦的带隙能量分布的第三区域。这样的带隙能量分布容许价带向导带的容易激发，同时还防止电子和空穴在所述光吸收层中结合，由此提高所述太阳能电池的效率。
【专利说明】太阳能电池及其制备方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年11月23日提交的美国临时申请如.61/729，513和2013年1月10日提交的美国临时申请如.61/751，219的优先权和权益。将这些临时申请两者的全部内容都通过参考引入本文。另外，本申请通过参考将与此同日提交的代理人案号为如.72190/8744的美国专利申请如.14/033，390的全部内容引入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及太阳能电池，和更具体地，涉及背电极太阳能电池。
【背景技术】
[0004]近来，能量资源的枯竭和关于地球环境的问题使清洁能源的发展加快。在各种类型的清洁能源之中，(使用太阳能电池的)太阳能发电将太阳光直接转化为电，且因此作为新能源正聚焦在太阳能发电上。
[0005]然而，与热力发电相比，使用目前的工业太阳能电池的发电成本仍是相对高的。为了太阳能电池的广泛应用，必须改善太阳能电池的发电效率。
【发明内容】
[0006]本公开内容的实施方式的方面涉及具有改善的发电效率的太阳能电池及其制造方法。
[0007]在实施方式中，提供太阳能电池。所述太阳能电池包括基底、在所述基底上的第一电极层、在所述第一电极层上的光吸收层和在所述光吸收层上的缓冲层。所述光吸收层包括具有渐变带隙能量分布(即#116)的第一区域、具有渐变带隙能量分布的第二区域、以及在所述第一区域和所述第二区域之间的具有基本上平坦的带隙能量分布的第三区域。
[0008]在一个实施方式中，所述太阳能电池进一步包括在所述缓冲层上的第二电极层。
[0009]在一个实施方式中，所述第二电极层为透明电极。
[0010]在一个实施方式中，所述太阳能电池进一步包括在所述第二电极层上的抗反射层。
[0011]在一个实施方式中，所述第一区域的渐变带隙能量分布朝向所述第一电极层和所述光吸收层之间的界面升高。
[0012]在一个实施方式中，所述第二区域的渐变带隙能量分布朝向所述光吸收层和所述缓冲层之间的界面升高。
[0013]在一个实施方式中，所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布在所述渐变带隙能量分布的各自的最低点与所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布汇合。
[0014]在一个实施方式中，平均起来，所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布低于所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布。[0015]在一个实施方式中，所述第三区域中的基本上平坦的带隙能量分布的最高带隙能量和最低带隙能量之间的差小于或等于0.2~。
[0016]在一个实施方式中，所述光吸收层包括III八族原子和VI八族原子的至少一种。
[0017]在一个实施方式中，所述III八族原子包括(?和的至少一种，和所述VI八族原子包括3和36的至少一种。
[0018]在一个实施方式中，所述光吸收层的带隙能量根据所述111八族原子和所述VI八族原子的至少一种在所述光吸收层中的浓度分布状态而改变。
[0019]在一个实施方式中，所述VI八族原子的浓度在所述光吸收层中的所述第一区域和第二区域中比在所述第三区域中高。
[0020]在一个实施方式中，贯穿所述光吸收层，所述III八族原子的浓度改变小于10%。
[0021]在一个实施方式中，所述光吸收层包括化学式(80^8^)2的化合物。
[0022]在另一实施方式中，提供制备太阳能电池的方法。所述方法包括在基底上形成第一电极、在所述第一电极上形成光吸收层、和在所述光吸收层上形成缓冲层。所述形成光吸收层包括:在所述第一电极上形 成前体层，所述前体层包括(?和III ；用含36气体对所述前体层进行第一热处理以形成层；和用含3气体对所述
层进行第二热处理以形成⑶㈦知」层，从而提供所述光吸收层。
[0023]在一个实施方式中，所述方法进一步包括在所述缓冲层上形成第二电极层。
[0024]在一个实施方式中，所述方法进一步包括在所述第二电极层上形成抗反射层。
[0025]在一个实施方式中，所述形成前体层包括在所述第一电极层上形成层。
[0026]在一个实施方式中，所述形成前体层包括在所述第一电极层上形成(611-(?层和然后在所述层上形成III层。
[0027]在一个实施方式中，所述形成前体层包括使用合金作为靶材料进行溅射。
[0028]在一个实施方式中，所述形成前体层包括使用(^-(?合金作为靶材料进行溅射和使用基于匕的材料作为靶材料进行溅射。
[0029]在一个实施方式中，所述第一热处理在约3001 -约5001的温度下进行约5分钟-约40分钟的时间。
[0030]在一个实施方式中，所述第二热处理在约5001 -约7001的温度下进行约10分钟-约100分钟的时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]附图与说明书一起说明本发明的示例性实施方式，且与描述一起用于解释本发明的原理。
[0032]图1为根据本发明的实施方式的太阳能电池的示意性截面图。
[0033]图2为显示图1的太阳能电池中的根据本发明的实施方式的光吸收层中的带隙能量分布状态(带隙能量分布)的图。
[0034]图3显示根据具有图2的带隙能量分布状态(带隙能量分布)的光吸收层的深度的对于两个实例(八’和8,)的(?原子的浓度区间分布。
[0035]图4显示根据具有图2的带隙能量分布状态的光吸收层的深度的3原子的浓度区将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”、步骤、操作、元件和/或组分，但不排除存、元件、组分和/或其集合。将理解，尽管术:些元件不应被这些术语限制。相同的附图
？度。将理解，当一个层被称为“在”另外的；底上，或者还可存在中间层。然而，当一个5在中间层。
泛电池10的示意性截面图。
能电池且包括光吸收层130，其形成为拥有述双渐变带隙能量分布之间的基本上平坦I'渐变带隙能量分布的第一区域、具有渐变和所述第二区域之间的具有基本上平坦的
〕、形成于基底110上的背电极层120、形成枚层130上的缓冲层140、和形成于缓冲层欧姆接触和其在与光吸收层130的形成有关的硒(Se)或硫(S)气氛中的高温稳定性。背电极层120可具有约200nm-约500nm的厚度。
[0047]背电极层120可掺杂有碱离子例如Na离子。在光吸收层130的生长期间，背电极层120的碱离子混合到光吸收层130中且可为光吸收层130提供结构优点和/或改善光吸收层130的传导性。因此，太阳能电池10的开路电压Vqc提高，且因此太阳能电池10的效
率可改善。
[0048]背电极层120可以多层形成以提供对基底110的合适的粘附和提供背电极层120的合适的电阻特性。
[0049]根据本发明的实施方式的光吸收层130吸收入射在太阳能电池10上的太阳光。根据本发明的实施方式可包括具有化学式Cu(InxGah) (SeyS1^y)2的Cu-1n-Ga-Se-S五元化合物。在本发明的实施方式中，在Cu (InxGa1J (SeyS1J 2化合物的晶格结构中，In被Ga部分地代替且Se被S部分地代替。在本发明的实施方式中，X为0.01<x<0.25，和y为0.l〈y〈0.30。在本发明的实施方式中，Ga具有朝向所述背电极层的坡度。在本发明的实施方式中，贯穿所述光吸收层，Ga浓度可相差小于10%，任选地，贯穿所述光吸收层，Ga浓度可相差小于5%。在本发明的实施方式中，Ga浓度可改变在0.5%和10%之间，任选地在2%和5%之间。
[0050]在本发明的实施方式中，所述光吸收层具有第一和第二最大S浓度,所述第一最大S浓度朝向与所述背电极层的界面，和所述第二最大S浓度朝向与所述缓冲层的界面，任选地其中S的全体(universal)最小浓度在所述第一和第二最大S浓度之间。在本发明的实施方式中，S浓度可由S/(Se+S)摩尔比表示。在本发明的实施方式中，所述第一和所述第二最大S浓度独立地优选为约0.30-约0.50、优选为约0.32-约0.45。在本发明的实施方式中，S的全体最小浓度由约0.02-约0.12、优选约0.05-约0.10的S/(Se+S)摩尔比表
/Jn ο
[0051]在实施方式中，待转变为光吸收层130的层131由包含铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)和硒(Se)的基于铜-铟-镓-硒化物(Cu(In，Ga)Se2，CIGS)的化合物形成，并形成P型半
导体层。
[0052]在实施方式中，层131由四元化合物形成并且具有化学式Cu(InxGah)Se215在所述化合物的晶格结构中，Ga部分地代替In。
[0053]这样的CIGS化合物称作黄铜矿化合物并具有P型半导体的性质。CIGS化合物半导体具有直接跃迁带隙能量。
[0054]在实施方式中，光吸收层130为Cu-1n-Ga-Se-S五兀化合物，其中其化学式为CudnxGa1J (SeyS1^y)20这里，在Cu(InxGa1J (SeyS1J2化合物的晶格结构中，In被Ga部分地代替且Se被S部分地代替。
[0055]在实施方式中，光吸收层130拥有具有不同坡度的双渐变带隙能量分布和在所述双渐变带隙能量分布之间的基本上平坦的带隙能量分布，由此改善太阳能电池10的效率。在本发明的实施方式中，在所述平坦的带隙能量分布中，所述平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量和最低带隙能量之间的差小于或等于0.2eV、任选地小于或等于0.lev、或者小于或等于0.04eV。在本发明的实施方式中，所述平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量和最低带隙能量之间的差为0 .0eV-0.2eV，任选地0.005eV_0.leV，任选地0.01eV-0.04eV。
[0056]在本发明的实施方式中，所述光吸收层具有在所述平坦的带隙能量分布的两侧的第一和第二渐变区域，其中:所述第一渐变区域具有朝向所述背电极层和所述光吸收层之间的界面升高的渐变带隙能量分布；和所述第二渐变区域具有在从所述平坦的带隙能量分布朝向所述光吸收层和所述缓冲层之间的界面的方向上升高的带隙能量分布。
[0057]在本发明的实施方式中，将所述渐变带隙能量分布调整为朝向所述平坦的带隙能量分布降低，任选地其中所述平坦的带隙能量分布包括全体最小带隙能量。
[0058]特别地，在实施方式中，光吸收层130包括(例如沿着从背电极层120到缓冲层140的方向)具有渐变带隙能量分布的第一区域、具有渐变带隙能量分布的第二区域、以及在所述第一区域和所述第二区域之间的具有基本上平坦的带隙能量分布的第三区域。在一些实施方式中，带隙能量分布是线性的。在另外的实施方式中，带隙能量分布是非线性的。
[0059]在一些实施方式中，所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布在所述渐变带隙能量分布各自的最低点与所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布汇合。
[0060]在实施方式中，缓冲层140减小光吸收层130和透明电极层150的带隙能量之间的差，并减少可在光吸收层130和透明电极层150之间发生的电子和空穴的复合。作为例子，缓冲层140可由础、2113、111233、和丨或形成。例如，如果缓冲层140由0(18形成，则以3薄膜由型半导体形成，其中其电阻可通过用例如和/或八1掺杂所述以3薄膜而减小。
[0061]透明电极层150可由具有高的光透射率的材料形成，使得太阳光可透射到光吸收层 130。
[0062]此外，为了起到电极层的作用，透明电极层150可由具有低电阻的导电材料形成。透明电极层150可由掺杂有硼⑶、招(八1)的氧化锌(2=0)和/或氧化铟锡(110)形成。掺杂有8和/或八1的2=0由于其低的电阻而适合用作电极。特别地，掺杂有8的2=0提高近红外线区域的光的透射率，由此使太阳能电池的短路电流增大。
[0063]抗反射层160可进一步形成于透明电极层150上。太阳能电池的效率可通过如下改善:通过在透明电极层150上形成抗反射层160来减少太阳光的反射损失。抗反射层160可由例如形成。
[0064]可将抗反射层160纹理化以减少入射在光吸收层130上的太阳光的反射和增加其吸收。
[0065]图2为显示图1的太阳能电池10中的根据本发明的实施方式的光吸收层130中的带隙能量分布状态(带隙能量分布)的图。
[0066]参照图1和2旧表示价能带(价带表示导能带(导带)。带隙能量是指导能带％和价能带⑶之间的能隙。
[0067]光吸收层130的带隙能量￡,可通过使用￡,计算方程计算。换言之，带隙能量可基于(?含量和3含量通过使用I计算方程计算。
[0068]通常，如果在背电极层120附近的带隙能量￡,大，则可防止光吸收层130中的电子和空穴复合，且因此太阳能电池10的效率可改善。
[0069]此外，如果在背电极层120附近的带隙能量匕大，则太阳能电池10的开路电压V。。增加，且因此太阳能电池10的效率改善。
[0070]这里，开路电压V。。是指当向太阳能电池10施加无穷大的阻抗并且光入射到太阳能电池10时在太阳能电池10的两个相对末端处形成的电势之间的差。换言之，开路电压V。。是可从太阳能电池10获得的最大电压。通常，如果开路电流显著小于短路电流，则开路电压V。。与入射光的强度成比例。
[0071]此外，如果适当地形成1)-11结，则半导体的带隙能量越高，开路电压越大。
[0072]因此，如果在光吸收层130和背电极层120之间的界面处的带隙能量增大，可防止电子和空穴的复合且开路电压V。。可提高，且因此太阳能电池10的总体效率可改善。
[0073]参照图2，区域4为光吸收层130的与背电极层120接合的区域。光吸收层130具有渐变带隙能量，其中带隙能量朝向背电极层120和光吸收层130之间的界面升高。
[0074]因此，区域八在背电极层120和光吸收层130之间的界面处具有最大带隙能量28，和带隙能量在从背电极层120到光吸收层130的方向上降低。
[0075]区域8为在区域八到光吸收层130的顶面之间的区域且为光吸收层130的内部区域。区域8具有基本上平坦的带隙能量分布。在一些实施方式中，区域8的基本上平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量22和最低带隙能量4之间的差(八小于或等于
0.2~。在一些实施方式中，区域8的基本上平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量和最低带隙能量4之间的差(八小于或等于0.167。在一些实施方式中，区域8的基本上平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量4和最低带隙能量4之间的差(八
小于或等于0.046乂。
[0076]平均起来，区域8的带隙能量分布小于区域八的带隙能量分布和区域的带隙能量分布。
[0077]区域8的带隙能量分布越小，光伏效应可越有效。如果区域8具有大的带隙能量，即使光吸收层130接收太阳光，价带中的电子也不容易被激发到导带。因此，太阳能电池10的总体发电效率可恶化。
[0078]因此，区域八具有调整成朝向区域8降低的渐变带隙能量，和区域8具有最小化的带隙能量，且因此太阳能电池10的发电效率可改善。然而，太阳能电池10的效率不是无条件地与所述基本上平坦的带隙能量分布成比例，且为了效率可适宜地调整区域8的带隙能量分布的宽度。
[0079]区域(:为光吸收层130的与作为型半导体的缓冲层140接合的区域。
[0080]区域具有渐变带隙能量分布，其中带隙能量在从光吸收层130的内部区域朝向光吸收层130和缓冲层140之间的界面的方向上升高。
[0081]因此，在区域中升高的带隙能量可提高开路电压，由此改善太阳能电池10的效率。
[0082]光吸收层130中的带隙能量匕分布状态可通过调整用于形成光吸收层130的工艺条件以及(?和3的含量来控制。[0083]图3显示根据具有图2的带隙能量分布状态(带隙能量分布)的单一光吸收层的深度的对于两个实例(八’和8’〉的(?原子的浓度区间分布，和图4显示根据具有图2的带隙能量分布状态(带隙能量分布)的光吸收层的深度的3原子的浓度区间分布。
[0084]根据另一实施方式，图5显示根据图3中所示的光吸收层中的(?浓度的对于两个实例(八’和8’〉的带隙能量分布。这里，在一个实施方式中，贯穿所述光吸收层，(?浓度改变小于10%。在另一实施方式中，贯穿所述光吸收层，(?浓度改变小于5%。[0085]在一个实施方式中(例如，如图5的平坦的带隙能量区域中所示的)，最大带隙能量&和最低带隙能量Eii间的差(AEg=E2-E1)小于或等于0.2eV。在一些实施方式中，所述基本上平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量E2和最低带隙能量Eii间的差(AEg=E2-E1)小于或等于0.1eV0在一些实施方式中，所述基本上平坦的带隙能量分布中的最大带隙能量E2和最低带隙能量Eii间的差(AEg=E2-E1)小于或等于0.04eV。
[0086]参照图3和4，图2的具有基本上平坦的带隙能量分布的区域B以及具有渐变带隙能量分布的区域A和C(其中带隙能量在从区域B的两个相反侧朝向光吸收层130和背电极层120之间的界面、以及光吸收层130和缓冲层140之间的界面的相反方向上升高)可通过根据光吸收层130的深度控制Ga和S的浓度分布而形成。
[0087]此外，尽管在图3和4中使用Ga和S的浓度分布状态以形成图2的带隙能量分布状态(带隙能量分布)，但本发明不限于此，和可通过使用不同类型的浓度分布形成图2的其中在区域B中形成基本上平坦的区域的带隙能量分布状态(带隙能量分布)。[0088]此外，如果光吸收层130由除Ga和S之外的IIIA族原子和VIA族原子形成，则图2的带隙能量分布状态(带隙能量分布)可通过使用除Ga和S之外的IIIA族原子和VIA族原子的浓度分布形成。
[0089]图6为显示根据本发明的实施方式的太阳能电池在阳光中的开路电压Vre乘以短路电流Jse的图。作为短路电流与开路电压的乘积的与太阳能电池的效率成比例。因此，太阳能电池的效率随着JscVre增加而增加。
[0090]参照图6，其中基本上平坦的带隙能量B存在于双渐变带隙能量A和C之间的情况(图2)以比其中仅存在双渐变带隙能量的情况(参比)大的JscVre值为特征，其中开路电压UmV)与短路电流Jsc(mA/cm2)的乘积的平均值为21.86。
[0091]换言之，根据本发明的实施方式，由于采用其中区域B的基本上平坦的带隙能量分布(参考图2)存在于具有不同坡度的区域A和C的双渐变带隙能量分布(参考图2)之间的光吸收层130，因此使JscVre增加。结果，太阳能电池的效率可改善。
[0092]图7至13为根据本发明的实施方式的制造太阳能电池的方法的示意性截面图。在本发明的实施方式中，提供用于制造以上限定的太阳能电池的方法，包括以下顺序的步骤:
[0093](a)在基底上形成背电极层，任选地其中所述背电极层由Mo形成；
[0094](b)通过如下在所述背电极层上形成前体层:
[0095](i)在所述背电极层上形成Cu-Ga-1n层；或
[0096](ii)在所述背电极层上形成Cu-Ga层和在所述Cu-Ga层上形成In层；
[0097](c)用含Se气体对包括所述Cu-Ga-1n层、或者所述Cu-Ga层和In层的前体层进行第一热处理以形成由Cu(InxGa1I)Se2形成的第一光吸收层；
[0098](d)用含S气体对第一光吸收层进行第二热处理以形成作为光吸收层的由Cu(InxGa1^x) (SeyS1^y)2形成的第二光吸收层；
[0099](e)在所述第二光吸收层上形成缓冲层；和
[0100](f)在所述缓冲层上形成透明电极层。
[0101]在本发明的各种实施方式中，优选包括以下工艺步骤:
[0102](i)在步骤(a)中，通过化学气相沉积(CVD)或者通过使用Mo靶的DC溅射形成所述背电极层；和/或
[0103](11)在步骤(13)(1)中，通过使用合金作为祀材料经由派射形成由011-68-111制成的前体层；和/或
[0104](111)在步骤(幻(11)中，通过使用合金作为靶材料经由IX:溅射、随后进行使用基于III的材料作为靶材料的溅射形成所述前体层；和/或
[0105](1^)在步骤⑷中，所述第一热处理在真空室中进行，其中所述含36气体为包括惰性气体和硒化氢(?%)气体的混合气体，任选地其中所述第一热处理在约3001 -约5001的温度下进行约5分钟-约40分钟的时间；和/或
[0106](^)在步骤((1)中，所述第二热处理在真空室中进行，其中所述含3气体为包括惰性气体和硫化氢(--气体的混合气体，任选地其中所述第二热处理在约5001 -约7001的温度下进行约10分钟-约100分钟的时间；和/或
[0107](^!)在步骤⑷中，所述缓冲层包括经由化学浴沉积(680)的基于的材料；和/或
[0108](^11)在步骤中，所述透明电极层包括2=0且经由通过使用2=0作为靶材料的即溅射、通过使用2=作为靶材料的反应性溅射、或金属有机化学气相沉积形成。
[0109]参照图7，在基底1 10上形成背电极层120。如上所述，背电极层120可由10形成，10为可满足背电极层120的总体要求的材料。背电极层120可通过使用10靶的IX:溅射形成。此外，背电极层120可经由化学气相沉积((^0)形成。
[0110]参照图8，在背电极层120上形成(:11-(?层212。这里，层212可通过使用011-6^合金作为靶材料经由IX:溅射形成。这里，由于(?为典型地本身不是靶材料的材料，因此可使用(611-(?合金作为靶材料。
[0111]接着，在&1-&1层212上形成III层214。层214可通过使用基于的材料作为靶材料经由溅射形成。
[0112]因此，在背电极层120上形成包括(:11-(?层212和III层214的前体层210。这里，尽管前体层210可经由如上所述的两阶段操作形成，但前体层210还可通过使用
合金作为靶材料经由溅射形成。在该情况中，前体层210形成为层。
[0113]参照图9和10，由形成的第一光吸收层131通过如下形成:通过使用含％气体300对包括(611-(?层212和匕层214的前体层210进行第一热处理。
[0114]所述第一热处理在真空室中进行，其中含36气体300可为包括惰性气体和硒化氢(^86)气体的混合气体。
[0115]而且，所述第一热处理可在约3001 -约5001的温度下进行约5分钟-约40分钟的时间。
[0116]参照图11和12，通过使用含3气体400对第一光吸收层131进行第二热处理，由此由第一光吸收层131形成由(364-4形成的光吸收层130。而且，在所述第二热处理期间，可控制温度、时间和含3气体的浓度，使得光吸收层130中的3含量朝向背电极层120增加，如图4中所示。
[0117]所述第二热处理在真空室中进行，其中含3气体400可为包括惰性气体和硫化氢(--气体的混合气体。
[0118]而且，所述第二热处理可在约5001 -约7001的温度下进行约10分钟-约100图2中所示的具有不同坡度的双渐变带隙反的光吸收层130。
之间的界面处以及光吸收层130和缓冲层:高开路电压。而且，由于在光吸收层130和3层140之间的界面之间的光吸收层130的可改善太阳能电池的发电效率。
描述了本发明，但是将理解，本发明不限于听附权利要求的精神和范围内的各种变型響离本发明的精神和范围的情况下，可在其
【权利要求】
1.太阳能电池，包括: 基底； 在所述基底上的第一电极层； 在所述第一电极层上的光吸收层；和 在所述光吸收层上的缓冲层， 其中所述光吸收层包括: 具有渐变带隙能量分布的第一区域， 具有渐变带隙能量分布的第二区域，和 在所述第一区域和所述第二区域之间的具有基本上平坦的带隙能量分布的第三区域。
2.权利要求1的太阳能电池，进一步包括在所述缓冲层上的第二电极层，其中所述第二电极层为透明电极。
3.权利要求2的太阳能电池，进一步包括在所述第二电极层上的抗反射层。
4.权利要求1的太阳能电池，其中所述第一区域的渐变带隙能量分布朝向所述第一电极层和所述光吸收层之间的界面升高。
5.权利要求1的太阳能电池，其中所述第二区域的渐变带隙能量分布朝向所述光吸收层和所述缓冲层之间的界面升高。
6.权利要求1的太阳能电池，其中所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布在所述渐变带隙能量分布各自的最低点与所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布汇合。
7.权利要求1的太阳能电池，其中平均起来，所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布低于所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布。
8.权利要求1的太阳能电池，其中所述第三区域中的所述基本上平坦的带隙能量分布的最高带隙能量和最低带隙能量之间的差小于或等于0.2~。
9.权利要求1的太阳能电池，其中所述光吸收层包括III八族原子和VI八族原子的至少一种。
10.权利要求9的太阳能电池，其中所述III八族原子包括(?和III的至少一种，和其中所述VI八族原子包括3和56的至少一种。
11.权利要求9的太阳能电池，其中所述光吸收层的带隙能量根据所述III八族原子和所述VI八族原子在所述光吸收层中的浓度分布状态改变。
12.权利要求9的太阳能电池，其中所述VI八族原子的浓度在所述光吸收层的所述第一区域和第二区域中比在所述第三区域中高。
13.权利要求9的太阳能电池，其中贯穿所述光吸收层，所述III八族原子的浓度改变小于 10%。
14.权利要求1的太阳能电池，其中所述光吸收层包括化学式⑶㈦加㈠)(86,8^)2的化合物，其中0.01〈叉〈0^ 25和0.1^0.30。
15.制备太阳能电池的方法，所述方法包括: 在基底上形成第一电极； 在所述第一电极上形成光吸收层；和 在所述光吸收层上形成缓冲层；其中所述形成光吸收层包括: 在所述第一电极上形成前体层，所述前体层包括(?和III， 用含36气体对所述前体层进行第一热处理以形成层，和用含3气体对所述⑶862层进行第二热处理以形成(1--^) (86,8^,) 2层，从而提供所述光吸收层，
其中 0.01〈叉〈0^ 25 和 0.1〈7〈0丨 30。
16.权利要求15的方法，进一步包括: 在所述缓冲层上形成第二电极层；或 在所述缓冲层上形成第二电极层和在所述第二电极层上形成抗反射层。
17.权利要求15的方法，其中所述形成前体层包括: 在所述第一电极层上形成层；或 在所述第一电极层上形成层，然后在所述层上形成III层。
18.权利要求15的方法，其中所述形成前体层包括: 使用合金作为靶材料进行溅射；或 使用(^-(?合金作为靶材料进行溅射和使用基于III的材料作为靶材料进行溅射。
19.权利要求15的方法，其中所述第一热处理在3001-5001的温度下进行5分钟-40分钟的时间。
20.权利要求15的方法，其中所述第二热处理在5001-7001的温度下进行10分钟-100分钟的时间。
【文档编号】H01L31/0224GK103840020SQ201310593814
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】金贤钟 申请人:三星Sdi株式会社