本实用新型涉及太阳能薄膜电池领域，具体涉及一种柔性碲化镉薄膜电池。
背景技术：
碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是一种高转换效率的太阳能电池，它是一种以p型CdTe和n型Cd的异质结为基础的薄膜太阳能电池。目前很多公司及研究机构关注CdTe，部分公司实现了量产的双玻型CdTe薄膜太阳能组件，量产效率可达16.3％。但双玻型CdTe薄膜太阳能组件由于重量原因，应用很容易受到限制，此外由于柔性的CdTe薄膜太阳能组件应用更广泛，如可以应用于太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船甚至太阳能飞机上。柔性太阳能的一个重要应用领域是BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一体化)，所以柔性CdTe是未来研究及发展的方向。
目前很多柔性CdTe薄膜太阳能电池使用的是CdS窗口层，其污染严重，且对于CdTe薄膜电池来说，使用CdS作为窗口层对于电池的禁带宽度提高有很大的限制性，即对于提高电池的开路电压是有很大难度的。由于镉的毒性问题，对于窗口层的选择很多研究机构使用了ZnS窗口层，但是ZnS与CdTe的晶格匹配会低于CdS，因而会造成电池性能不佳的情况。现有的柔性CdTe薄膜太阳能电池性能提升困难，量产成本较高，难以实现量产化。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请提供一种柔性碲化镉薄膜电池，能够增加电池的禁带宽度，提高电池的开路电压，实现背部掺杂，降低背部势垒，使得到的碲化镉薄膜太阳能电池具有柔性化，无镉化的特点，有利于实现柔性碲化镉薄膜电池的量产化。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种柔性碲化镉薄膜电池，包括衬底，所述衬底为不锈钢层，所述衬底上设置有外延叠层，所述外延叠层由下往上依次为背电极层、背接触层、光吸收层、窗口层以及前电极FTO层，所述背接触层为掺铜碲化锌复合薄膜层，所述光吸收层为碲化镉薄膜层，所述窗口层为硫化铟薄膜层。
优选的，所述外延叠层还包括隔绝层，所述隔绝层位于所述衬底与所述背电极层之间，所述隔绝层为氧化铝薄膜层或硅氧化物薄膜层。
优选的，所述外延叠层还包括高阻层，所述高阻层位于窗口层与所述前电极FTO层之间，所述高阻层为氧化锡薄膜层。
优选的，所述背电极层为钼薄膜层。
优选的，所述光吸收层的厚度为2-6μm。
优选的，所述外延叠层还包括封装层，所述封装层为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜层。
优选的，所述外延叠层的沉积方式为磁控溅射法，沉积的温度为小于300℃。
在本申请技术方案中，所述的柔性碲化镉薄膜电池是以不锈钢(SS)为衬底，在不锈钢衬底上沉积一层隔绝层，该隔绝层可以为氧化铝薄膜层或硅氧化物薄膜层，防止Fe、Cr等杂质进入电池内部，影响电池性能；然后依次沉积一层背电极层、一层背接触层、一层光吸收层、一层窗口层、一层高阻层、一层前电极FTO层，其中背电极层为钼薄膜层，钼具有良好的导电性，且和半导体容易实现欧姆接触；背接触层为掺铜碲化锌复合薄膜层，实现了铜的掺杂，降低背部势垒的效果；光吸收层为碲化镉薄膜层；窗口层为无镉的硫化铟薄膜层，其不仅很好的替代CdS，实现无镉的CdTe电池制备，同时能够增加电池的禁带宽度，提高电池的开路电压；此外，采用乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜层(ETFE)进行封装。上述的沉积工艺都是使用低温的磁控溅射方法，沉积完成后的电池通过激光和机械刻划方式实现电池串联结构。
与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果在于：采用无镉的硫化铟薄膜层，替代CdS，实现无镉的CdTe电池制备，能够增加电池的禁带宽度，提高电池的开路电压，实现背部掺杂，降低背部势垒，同时避免有毒性的CdS的使用，使得到的碲化镉薄膜太阳能电池具有柔性化，无镉化的特点，有利于实现柔性碲化镉薄膜电池的量产化。
附图说明
图1是本申请所述的一种柔性碲化镉薄膜电池的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示的一种柔性碲化镉薄膜电池，包括衬底1，所述衬底1为不锈钢层，所述衬底1上设置有外延叠层，所述外延叠层由下往上依次为隔绝层2、背电极层3、背接触层4、光吸收层5、窗口层6、高阻层7、前电极FTO层8，其中，所述隔绝层2为氧化铝薄膜层或硅氧化物薄膜层，所述背电极层3为钼薄膜层，所述背接触层4为掺铜碲化锌复合薄膜层，所述光吸收层5为碲化镉薄膜层，其厚度为2-6μm，所述窗口层6为硫化铟薄膜层，所述高阻层7为氧化锡薄膜层，所述外延叠层还包括封装层9，所述封装层9为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜层。上述的所述外延叠层的沉积方式为磁控溅射法，沉积的温度为小于300℃。
本实施例所述的柔性碲化镉薄膜电池是以不锈钢(SS)为衬底1，在不锈钢的衬底1上沉积一层隔绝层2，该隔绝层2可以为氧化铝薄膜层或硅氧化物薄膜层，防止Fe、Cr等杂质进入电池内部，影响电池性能；然后依次沉积一层背电极层3、一层背接触层4、一层光吸收层5、一层窗口层6、一层高阻层7、一层前电极FTO层8，其中背电极层3为钼薄膜层，钼具有良好的导电性，且和半导体容易实现欧姆接触；背接触层4为掺铜碲化锌复合薄膜层，实现了铜的掺杂，降低背部势垒的效果；光吸收层5为碲化镉薄膜层；窗口层6为无镉的硫化铟薄膜层，其不仅很好的替代CdS，实现无镉的CdTe电池制备，同时能够增加电池的禁带宽度，提高电池的开路电压；此外，采用乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜层(ETFE)进行封装。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。