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薄膜太阳能电池及其缓冲层的制备方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2023-05-12 10:22:26

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 11:12:28
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式
本发明涉及一种薄膜太阳能电池，包括依次叠合的衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层和透明导电层，缓冲层包括多层子缓冲层，子缓冲层为Zn1-xMgxO，其中0≤x≤t，0.2≤t≤0.4，随光吸收层至透明导电层的方向上，多层子缓冲层的x值在0～t内逐渐减小。上述缓冲层的一侧为ZnO，另一侧为Zn1-tMgtO。Zn1-tMgtO的导带底略高于CIGS吸收层的导带，ZnO的能带与透明导电层的能带完美对接，因此减少了缓冲层与吸收层界面处的载流子复合，提高了开路电压。同时避免了缓冲层的导带底显著高于CIGS吸收层的导带形成较高的电子势垒，进而阻碍电子的运输导致短路电流密度降低的问题，可使薄膜太阳能电池的开路电压与短路电流密度共同提高。本发明还提供了薄膜太阳能电池缓冲层的制备方法。
一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括依次叠合的衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层和透明导电层，所述缓冲层包括依次叠合的多层子缓冲层，所述子缓冲层为Zn1-xMgxO，其中0≤x≤t，0.2≤t≤0.4，随所述光吸收层至所述透明导电层的方向上，多层所述子缓冲层的x值在0至t的范围内逐渐减小。

薄膜太阳能电池具有成本低、效率高和稳定性好等优点，最高效率已经达到21.7%，是公认的最具有发展和市场潜力的第二代太阳能电池。其典型结构为衬底/背电极Mo/吸收层/缓冲层CdS/高阻层1-ZnO/透明导电层AZO/金属栅电极等多层结构。

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I)、在沉积基体上依次沉积氧化锌单分子层和氧化镁单分子层，控制氧化锌单分子层和氧化镁单分子层的沉积次数比例为(1-x):χ，得到子缓冲层，所述子缓冲层为Zm-#80，其中0彡叉彡扒0.2彡七彡0.4;及

[0009] (2)、将步骤(I)进行多次，且保持多次步骤(I)中X值在O至t的范围内逐渐减小，得到所述薄膜太阳能电池的缓冲层，所述缓冲层包括依次叠合的多层所述子缓冲层。

技术合作

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。