專利名稱：一種CdTe太陽能電池及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能電池領域，尤其涉及一種CdTe太陽能電池及其制作方法。
背景技術：
碲化鎘是一種化合物半導體，其能隙寬度最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。用這種半導體做成的太陽電池是一種將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿钠骷?，有很高的理論轉(zhuǎn)換效率，在室溫下的理論轉(zhuǎn)化效率為27%。而且，碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率較高。因此，相比于硅太陽能電池，碲化鎘薄膜太陽電池的制造成本低，是應用前景廣闊的一種新型太陽能電池。傳統(tǒng)的CdTe太陽能電池的基本結構為玻璃襯底G/透明導電膜層T/CdS層N/CdTe層P/過渡層DE/背電極層M，具體結構如圖I所示。常用的普通玻璃襯底透過率為90%左右，而透明導電膜的透過率在70%-82%之間，按照傳統(tǒng)結構，到達CdTe吸收層的有效光照，會因為前面的玻璃襯底G和透明導電膜層T的吸收而減少很多，降低了光源的有效利用。因此，現(xiàn)有大規(guī)模制造的碲化鎘太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率基本在11%以下，實際光電轉(zhuǎn)化效率仍很低，未達到理想要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有大規(guī)模制造的碲化鎘太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率低的技術問題，提供一種能減小電池制造工藝的復雜程度，降低工藝成本，在實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的同時，大大提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的，新型結構CdTe太陽能電池。本發(fā)明提供一種CdTe太陽能電池，包括玻璃襯底G、光吸收層P、第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2 ;光吸收層P層疊于玻璃襯底G上，第一電極區(qū)BI和第二電極區(qū)B2設置在光吸收層P上表面；
第一電極區(qū)BI包括依次層疊的腐蝕的光吸收層D、背接觸過渡層E和正極層Ml ；
第二電極區(qū)B2包括依次層疊的N型層N和負極層M2 ；
腐蝕的光吸收層D與光吸收層P的上表面相接觸；N型層N與光吸收層P的上表面相接觸；
第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2之間相互絕緣。本發(fā)明中,光吸收層P包括上表面和下表面，其中與玻璃襯底G相接觸一面為光吸收層P的下表面，與下表面相對的另一面為光吸收層P的上表面，第一電極區(qū)BI中的腐蝕的光吸收層D與光吸收層P的上表面相接觸；第二電極區(qū)B2中的N型層N與光吸收層P的上表面相接觸。本發(fā)明提供的CdTe太陽能電池的制作方法，包括以下步驟
Ca)玻璃襯底G的預處理對玻璃襯底進行清洗；
(b)在步驟(a)所得玻璃襯底G上覆蓋光吸收層P；
(c)在光吸收層P上表面上覆蓋相互絕緣的第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2，、覆蓋第一電極區(qū)BI包括在光吸收層P的上表面制備腐蝕的光吸收層D，再在腐蝕的光吸收層D上沉積背接觸過渡層E，后在背接觸過渡層E上沉積正極層Ml，
覆蓋第二電極區(qū)B2包括在光吸收層P的上表面依次沉積N型層N和負極層M2。本發(fā)明提供的CdTe太陽能電池的制作方法，具體包括以下步驟
Ca)玻璃襯底G的預處理將選用的玻璃襯底，依次分別用丙酮、清洗劑及去離子水超聲清洗后，烘干，放入預處理室，再用等離子體對玻璃襯底進行清洗；
(b)光吸收層P的制作將步驟(a)所得玻璃襯底G放入真空鍍膜設備工件架上，在玻璃襯底G表面鍍CdTe薄膜；
(c)N型層N的制作將步驟(b)所得CdTe薄膜的上表面部分區(qū)域掩蓋，未掩蓋的CdTe 薄膜放入CdS鍍膜設備中鍍膜，在未掩蓋的CdTe薄膜的表面鍍CdS薄膜；
(d)腐蝕的光吸收層D的制作將步驟(C)所得CdS薄膜掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入化學溶液中腐蝕，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層D ；
Ce)背接觸過渡層E的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層D放入真空濺射設備，分別對ZnTe耙材和ZnTe = Cu耙材進行濺射，在腐蝕的光吸收層D表面制ZnTe和ZnTe = Cu的復合過渡層，得背接觸過渡層E，制得CdTe太陽能電池樣品；
Cf)正極層Ml和負極層M2的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，對金屬耙材進行濺射，得到金屬電極層；沿著N型層N與背接觸過渡層E之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層E上表面的正極層Ml和位于N型層N上表面的負極層M2，所述正極層Ml和負極層M2間絕緣，制得CdTe太陽能電池。本發(fā)明提供的CdTe太陽能電池的制作方法，更具體的包括以下步驟
Ca)玻璃襯底G的預處理將選用的玻璃襯底，依次分別用丙酮、清洗劑及去離子水超聲清洗后，烘干，放入預處理室，再用等離子體對玻璃襯底進行清洗；
(b)光吸收層P的制作將步驟(a)所得玻璃襯底G放入真空鍍膜設備工件架上，在玻璃襯底G表面鍍2-5 um厚的CdTe薄膜；
(c)N型層N的制作將步驟(b)所得CdTe薄膜的上表面部分區(qū)域掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入CdS鍍膜設備中鍍膜，在未掩蓋的CdTe薄膜的表面鍍CdS薄膜，CdS薄膜的厚度為 50-300 nm ；
Cd)腐蝕的光吸收層D的制作將步驟(c)所得CdS薄膜掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入化學溶液中腐蝕，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層D，腐蝕的光吸收層D厚度為
O.I-Ium ；
Ce)背接觸過渡層E的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層D放入真空濺射設備，分別對ZnTe耙材和ZnTe = Cu耙材進行濺射，在腐蝕的光吸收層D表面制ZnTe和ZnTe = Cu的復合過渡層，得背接觸過渡層E，厚度為10-100 nm，制得CdTe太陽能電池樣品；
Cf)正極層Ml和負極層M2的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，對金屬耙材進行濺射，得到金屬電極層，金屬電極層的厚度為50-300nm ;沿著N型層N與背接觸過渡層E之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層E上表面的正極層Ml和位于N型層N上表面的負極層M2，所述正極層Ml和負極層M2間絕緣，制得CdTe太陽能電池。本發(fā)明的發(fā)明人，突破了傳統(tǒng)CdTe太陽能電池結構的思維模式，創(chuàng)造性的將電池的光吸收層P設置在受光面，直接與玻璃襯底G接觸，直接接受透過玻璃襯底G的光，將產(chǎn)生、引出電池正電流和負電流的第一電極區(qū)BI和第二電極區(qū)B2均設置在背光面，即電池的正電流和負電流均從電池的背光面引出，使得太陽光直接照射光吸收層P，避免了透明導電膜層T對光的吸收，提高了光的利用率，同時省卻了傳統(tǒng)結構中的透明導電膜層T，減少了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，大大提高了碲化鎘太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，有利于規(guī)模化生產(chǎn)。


圖I是現(xiàn)有技術提供的CdTe太陽能電池結構示意圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的CdTe太陽能電池結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖2所示，一種CdTe太陽能電池，包括玻璃襯底G、光吸收層P、第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2 ;光吸收層P層疊于玻璃襯底G上，第一電極區(qū)BI和第二電極區(qū)B2設置在光吸收層P上表面；
第一電極區(qū)BI包括依次層疊的腐蝕的光吸收層D、背接觸過渡層E和正極層Ml ；
第二電極區(qū)B2包括依次層疊的N型層N和負極層M2 ；
腐蝕的光吸收層D與光吸收層P的上表面相接觸；N型層N與光吸收層P的上表面相接觸；
第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2之間相互絕緣。本發(fā)明提供的CdTe太陽能電池中，玻璃襯底G作為吸收層沉積的載體，可為普通玻璃、超白玻璃或其他耐高溫透明材料，厚度優(yōu)選為1_5_，該玻璃襯底G可直接在市場上購買得到。光吸收層P為P型棕黑色碲化鎘光吸收薄膜層，可采用近空間升華法(CSS)、蒸汽輸運法(VTD)、絲網(wǎng)印刷法等方法制作而成,厚度優(yōu)選為2-5um。N型層N為淡黃色的N型硫化鎘薄膜層，可采用化學水浴法(CBD)、真空沉積等方法制作而成，厚度優(yōu)選為50-300nm。腐蝕的光吸收層D為化學溶液腐蝕的CdTe層，厚度優(yōu)選為O. l_lum，化學溶液可為HNO3-H3PO4(NP)腐蝕液、溴的甲醇溶液或K2Cr2O7M2SO4溶液等，通過將CdTe薄膜浸泡于化學溶液中反應一定時間形成富碲層，有利于正電極層Ml形成良好的歐姆接觸。本發(fā)明優(yōu)選，化學溶液腐蝕的CdTe層為化學溶液腐蝕所述光吸收層P的上表面所得的腐蝕的CdTe層，即腐蝕的光吸收層D是直接通過將光吸收層P的部分區(qū)域用化學溶液浸泡腐蝕得到的。背接觸過渡層E為碲化鋅和摻雜銅的碲化鋅復合層，主要是起到歐姆接觸的作用，可采用真空蒸鍍和真空濺射的方法形成，厚度優(yōu)選為10-100nm。正極層Ml和負極層M2為導電性較高的金屬薄層，包括Mo、Ni、Cu或Ag等，可采用真空濺射的方法分別制作，也可先通過真空濺射的方法制得金屬電機層，再沿著N型層N與背接觸過渡層E之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層E上表面的正極層Ml和位于N型層N上表面的負極層M2，正極層Ml和負極層M2間絕緣，正極層Ml的厚度優(yōu)選為50-300nm，負極層M2的厚度優(yōu)選為50_300nm。傳統(tǒng)結構的CdTe太陽能電池中，導電膜T層作為前電極，即通常所說的負極，金屬背電極層作為后電極，也即正極引出電流。而本發(fā)明所提供的CdTe太陽能電池中，金屬電極層包括正極層Ml和負極層M2兩個部分，分別作為引出正電流的正極和引出負電流的負極，引出電流。其中，位于N型層N上方的負極層M2，即取代傳統(tǒng)結構中的透明導電膜層T作為電池負極。本發(fā)明的發(fā)明人，突破了傳統(tǒng)CdTe太陽能電池結構的思維模式，創(chuàng)造性的將電池的光吸收層P設置在受光面，直接與玻璃襯底G接觸，直接接受透過玻璃襯底G的光，將產(chǎn)生、引出電池正電流和負電流的第一電極區(qū)BI和第二電極區(qū)B2均設置在背光面，即電池的正電流和負電流均從電池的背光面引出，使得太陽光直接照射光吸收層P，避免了透明導電 膜層T對光的吸收，提高了光的利用率，同時省卻了傳統(tǒng)結構中的透明導電膜層T，減少了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，大大提高了碲化鎘太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，有利于規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明的CdTe太陽能電池的制作方法，具體包括以下步驟
Ca)玻璃襯底G的預處理采用普通玻璃作為襯底，先用丙酮超聲清洗，以除去玻璃表面的油脂，然后用清洗劑超聲清洗，去除玻璃表面的無機污物，再用去離子水超聲清洗去除玻璃表面的雜質(zhì)，最后將玻璃烘干后放入預處理室，使用等離子體對玻璃襯底進行清洗；
(b)CdTe薄膜P的制作將玻璃襯底放入真空鍍膜設備工件架上，鍍CdTe薄膜，得到層疊于玻璃襯底G上的光吸收層P ；
(C)CdS薄膜N的制作將步驟(c)所得的CdTe薄膜掩蓋1/2，然后放入CdS鍍膜設備，升華源為高純的CdS粉末。抽真空，通氣，鍍膜CdS薄膜，得到與光吸收層P上表面相接觸的N型層N ；
Cd)腐蝕的光吸收層D的制作將步驟(c)所得的CdS薄膜掩蓋住，將未掩蓋部分的CdTe膜放入化學溶液中腐蝕，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層D ；
Ce)背接觸過渡層E的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層D放入真空濺射設備，采用射頻電源，對ZnTe耙材進行濺射，然后換用功率，對ZnTe = Cu耙材濺射，在腐蝕的光吸收層D表面得到ZnTe和ZnTe = Cu的復合過渡層，即背接觸過渡層E，制得CdTe太陽能電池樣品;
(f)正極層Ml和負極層M2的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，對Mo耙材進行濺射，得到Mo電極層，沿著N型層N與背接觸過渡層E之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層E上表面的正極層Ml和位于N型層N上表面的負極層M2，正極層Ml和負極層M2間絕緣，制得CdTe太陽能電池。在所得CdTe太陽能電池中，依次層疊的腐蝕的光吸收層D、背接觸過渡層E和正極層Ml為第一電極區(qū)BI ;依次層疊的N型層N和負極層M2為第二電極區(qū)B2，第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2之間相互絕緣。以下結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。實施例I具體的，該CdTe太陽能電池通過以下步驟制得
Ca)玻璃襯底G的預處理采用2. 2mm厚的普通玻璃作為襯底，先用丙酮超聲清洗IOMin,以除去玻璃表面的油脂，然后用清洗劑超聲清洗lOmin，去除玻璃表面的無機污物，再用去離子水超聲清洗 IOmin去除玻璃表面的雜質(zhì)，最后將玻璃烘干后放入預處理室，使用等離子體對玻璃襯底進行清洗；
(b)CdTe薄膜P的制作將玻璃襯底放入真空鍍膜設備工件架上，蒸發(fā)源為高純CdTe粉末。抽真空至lX10_3Pa，通入Ar氣，調(diào)節(jié)流量為10ml/min，調(diào)節(jié)升華源溫度為600°C，襯底溫度為500°C，鍍膜2Min，得到層疊于玻璃襯底G上的光吸收層P，所得光吸收層P的厚度為 3um ；
(c)CdS薄膜N的制作將步驟(c)所得的CdTe薄膜掩蓋1/2，然后放入CdS鍍膜設備，升華源為高純的CdS粉末。抽真空至I X 10 ,通入50%Ar氣和50%02氣，調(diào)節(jié)流量為10ml/min，調(diào)節(jié)升華源溫度為550°C，襯底溫度為500°C，鍍膜時間為6s，得到與光吸收層P上表面相接觸的N型層N，所得N型層N的厚度為120nm ；
(d)腐蝕的光吸收層D的制作將步驟(c)所得的CdS薄膜掩蓋住，將未掩蓋部分的CdTe膜放入NP腐蝕液，HNO3 = H3PO4: H2O的比例為I :70 :29，在常溫下腐蝕lmin，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層D，腐蝕的光吸收層D厚度為O. 6um ；
(e)背接觸過渡層E的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層D放入真空濺射設備，采用射頻電源，功率為600W，對ZnTe耙材進行濺射lOmin，然后換用功率為300W，對ZnTe = Cu耙材濺射3Min，在腐蝕的光吸收層D表面得到ZnTe和ZnTe = Cu的復合過渡層，即背接觸過渡層E，其厚度為50nm，制得CdTe太陽能電池樣品；
(f)正極層Ml和負極層M2的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，采用直流電源，功率設定為300W，對Mo耙材進行濺射lOMin，得到Mo電極層，厚度為150nm，沿著N型層N與背接觸過渡層E之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層E上表面的正極層Ml和位于N型層N上表面的負極層M2，正極層Ml和負極層M2間絕緣，制得CdTe太陽能電池。在所得CdTe太陽能電池中，依次層疊的腐蝕的光吸收層D、背接觸過渡層E和正極層Ml為第一電極區(qū)BI ;依次層疊的N型層N和負極層M2為第二電極區(qū)B2，第一電極區(qū)BI及第二電極區(qū)B2之間相互絕緣。實施例2
與實施例I的不同之處在于玻璃襯底G的厚度為3. 2mm。實施例3
與實施例I的不同之處在于光吸收層P的厚度為2um。實施例4
與實施例I的不同之處在于N型層N的厚度為50nm。實施例5
與實施例I的不同之處在于正極層Ml和負極層M2的厚度為300nm。實施例6
與實施例I的不同之處在于腐蝕的光吸收層D的厚度為2um。實施例7
與實施例I的不同之處在于背接觸過渡層E的厚度為10nm。
對比例I
與實施例I的不同之處在于，此太陽能電池包括依次層疊的玻璃襯底G、透明導電層T、CdS層N、CdTe層P、過渡層DE及背電極層M ；
即先采用2. 2mm厚的超白玻璃作為玻璃襯底G，經(jīng)過預處理后，在玻璃襯底G上濺射得到O. 5um厚的透明導電層T (FT0玻璃)；放入CdS鍍膜設備中，在透明導電層T表面鍍得120nm厚的CdS薄膜，即CdS層N ;再放入CdTe鍍膜設備中，在CdS薄膜表面鍍得3um厚的CdTe薄膜，即CdTe層P ;對CdTe薄膜表面進行腐蝕，在腐蝕的CdTe薄膜表面依次沉積30nm的ZnTe層和20nm的ZnTe: Cu層，得到過渡層DE ;再放入真空濺射設備中，在過渡層DE表面制得150nm厚的Mo層，即背電極層M。性能測試
對上述得到碲化鎘太陽能電池進行如下性能測試 1、開路電壓
采用IEC 61646:2008進行測試；
2、短路電流
采用IEC 61646:2008進行測試；
3、光電轉(zhuǎn)換效率
采用IEC 61646:2008進行測試；
得到的測試結果填入表I :
表I
實施例I開路電壓I短路電流I光電轉(zhuǎn)化效『
實施例 I 938mV 24. 9mA 15. 90%_
實施例 2 935mV 一 23.3mA 15.80%
實施例 3 950mV 一 25. 5mA 16. 10%
實施例 4 873mV 一 22. 9mA 15. 35%
實施例 5 896mV 一 22. 8mA 15. 50%
實施例 6 875MV 一 21. 8mA 14. 96%
實施例 7 906mV 一 23. 4mA 15. 60%
對比例 I |768mV |2L 2mA |ll. 90%
從表I可以看出，實施例1-7相對于對比例I的開路電壓，光電轉(zhuǎn)化效率等都有了大幅
的提高，這說明本發(fā)明的CdTe太陽能電池，通過將光吸收層P設置在受光面，直接與玻璃襯
底G接觸，直接接受透過玻璃襯底G的光，將產(chǎn)生、引出電池正電流和負電流的第一電極區(qū)
BI和第二電極區(qū)B2均設置在背光面，即電池的正電流和負電流均從電池的背光面引出，大
大提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種CdTe太陽能電池，包括玻璃襯底(G)、光吸收層(P)、第一電極區(qū)(BI)及第二電極區(qū)(B2)； 所述光吸收層(P)層疊于玻璃襯底(G)上，所述第一電極區(qū)(BI)和第二電極區(qū)(B2)設置在光吸收層(P)上表面； 所述第一電極區(qū)(BI)包括依次層疊的腐蝕的光吸收層(D)、背接觸過渡層(E)和正極層(Ml)； 所述第二電極區(qū)(B2)包括依次層疊的N型層(N)和負極層(M2); 所述腐蝕的光吸收層(D)與所述光吸收層(P)的上表面相接觸；所述N型層(N)與所述光吸收層(P)的上表面相接觸； 所述第一電極區(qū)(BI)及第二電極區(qū)(B2)之間相互絕緣。
2.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述玻璃襯底(G)的厚度為l-5mm。
3.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述光吸收層(P)為CdTe薄膜，厚度為2-5 um。
4.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述N型層(N)為CdS薄膜，厚度為 50-300 nm。
5.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述腐蝕的光吸收層(D)為化學溶液腐蝕的CdTe層，厚度為O. 1-lum。
6.如權利要求5所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述化學溶液腐蝕的CdTe層為化學溶液腐蝕所述光吸收層(P)的上表面所得的腐蝕的CdTe層。
7.如權利要求5或6所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述化學溶液為HNO3-H3PO4(NP)腐蝕液、Br2-甲醇溶液或K2Cr207/H2S04溶液中的一種或多種。
8.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述背接觸過渡層(E)為碲化鋅和摻雜銅的碲化鋅復合層；所述背接觸過渡層(E)的厚度為10-100 nm。
9.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述正極層(Ml)和負極層(M2)為金屬薄層，所述正極層(Ml)金屬薄層和負極層(M2)金屬薄層中的金屬分別各自選自Mo、Ni、Cu或Ag中的一種或幾種； 所述正極層(Ml)的厚度為50-300nm ;所述負極層(M2)的厚度為50_300nm。
10.如權利要求I所述的CdTe太陽能電池，其特征在于所述第一電極區(qū)(BI)與第二電極區(qū)(B2)的厚度相同。
11.一種如權利要求I所述的CdTe太陽能電池的制作方法，包括以下步驟 Ca)玻璃襯底(G)的預處理對玻璃襯底進行清洗； (b)在步驟(a)所得玻璃襯底(G)上覆蓋光吸收層(P)； (c)在光吸收層(P)上表面上覆蓋相互絕緣的第一電極區(qū)(BI)及第二電極區(qū)(B2)， 覆蓋第一電極區(qū)(BI)包括在光吸收層(P)的上表面制備腐蝕的光吸收層(D)，再在腐蝕的光吸收層(D)上沉積背接觸過渡層(E)，后在背接觸過渡層(E)上沉積正極層(Ml )， 覆蓋第二電極區(qū)(B2)包括在光吸收層(P)的上表面依次沉積N型層(N)和負極層(M2)。
12.如權利要求11所述的CdTe太陽能電池的制作方法，包括以下步驟(a)玻璃襯底(G)的預處理將選用的玻璃襯底，依次分別用丙酮、清洗劑及去離子水超聲清洗后，烘干，放入預處理室，再用等離子體對玻璃襯底進行清洗； (b)光吸收層(P)的制作將步驟(a)所得玻璃襯底(G)放入真空鍍膜設備工件架上，在玻璃襯底(G)表面鍍CdTe薄膜； (C) N型層(N)的制作將步驟(b)所得CdTe薄膜的上表面部分區(qū)域掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入CdS鍍膜設備中鍍膜，在未掩蓋的CdTe薄膜的表面鍍CdS薄膜； (d)腐蝕的光吸收層(D)的制作將步驟(c)所得CdS薄膜掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入化學溶液中腐蝕，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層(D)； (e)背接觸過渡層(E)的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層(D)放入真空濺射設備，分別對ZnTe耙材和ZnTe: Cu耙材進行濺射，在腐蝕的光吸收層(D)表面制ZnTe和ZnTe: Cu的復合過渡層，得背接觸過渡層(E)，制得CdTe太陽能電池樣品； (f)正極層(Ml)和負極層(M2)的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，對金屬耙材進行濺射，得到金屬電極層；沿著N型層(N)與背接觸過渡層(E)之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層(E)上表面的正極層(Ml)和位于N型層(N)上表面的負極層(M2)，所述正極層(Ml)和負極層(M2)間絕緣，制得CdTe太陽能電池。
13.如權利要求12所述的CdTe太陽能電池的制作方法，包括以下步驟 Ca)玻璃襯底(G)的預處理將選用的玻璃襯底，依次分別用丙酮、清洗劑及去離子水超聲清洗后，烘干，放入預處理室，再用等離子體對玻璃襯底進行清洗； (b)光吸收層(P)的制作將步驟(a)所得玻璃襯底(G)放入真空鍍膜設備工件架上，在玻璃襯底(G)表面鍍2-5 um厚的CdTe薄膜； (c)N型層(N)的制作將步驟(b)所得CdTe薄膜的上表面部分區(qū)域掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入CdS鍍膜設備中鍍膜，在未掩蓋的CdTe薄膜的表面鍍CdS薄膜，CdS薄膜的厚度為50-300 nm ； (d)腐蝕的光吸收層(D)的制作將步驟(c)所得CdS薄膜掩蓋，未掩蓋的CdTe薄膜放入化學溶液中腐蝕，取出清洗干凈，烘干，得到腐蝕的光吸收層(D)，腐蝕的光吸收層(D)厚度為 O. I-Ium ； (e)背接觸過渡層(E)的制作將步驟(d)所得腐蝕的光吸收層(D)放入真空濺射設備，分別對ZnTe耙材和ZnTe: Cu耙材進行濺射，在腐蝕的光吸收層(D)表面制ZnTe和ZnTe: Cu的復合過渡層，得背接觸過渡層(E)，厚度為10-100 nm，制得CdTe太陽能電池樣品； (f)正極層(Ml)和負極層(M2)的制作將步驟(e)所得CdTe太陽能電池樣品，放入真空濺射設備中，對金屬耙材進行濺射，得到金屬電極層，金屬電極層的厚度為50-300nm ;沿著N型層(N)與背接觸過渡層(E)之間的位置對金屬電極層進行激光切割，得到位于背接觸過渡層(E)上表面的正極層(Ml)和位于N型層(N)上表面的負極層(M2)，所述正極層(Ml)和負極層(M2)間絕緣，制得CdTe太陽能電池。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種CdTe太陽能電池，包括玻璃襯底、光吸收層、第一電極區(qū)及第二電極區(qū)；光吸收層層疊于玻璃襯底上，光吸收層上表面設有第一電極區(qū)和第二電極區(qū)；第一電極區(qū)包括依次層疊的腐蝕的光吸收層、背接觸過渡層和正極層；第二電極區(qū)包括依次層疊的N型層和負極層；腐蝕的光吸收層與光吸收層的上表面相接觸；N型層與光吸收層的上表面相接觸；第一電極區(qū)及第二電極區(qū)之間相互絕緣。本發(fā)明的CdTe太陽能電池，通過采用新型結構，減少了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，大大提高了碲化鎘太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，有利于規(guī)模化生產(chǎn)。
文檔編號H01L31/0272GK102723384SQ201110076750
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者周勇, 鄧瑞, 陳靖華 申請人:比亞迪股份有限公司