碲化镉薄膜太阳能电池

(10)授权公告号CN202601693U(45)授权公告日2012.12.12CN202601693U*CN202601693U*(21)申请号201220201572.2(22)申请日2012.05.08H01L31/073(2012.01)(73)专利权人成都中光电阿波罗太阳能有限公司地址610200四川省成都市双流西航港经济开发区腾飞三路485号(72)发明人彭寿潘锦功谢义成傅干华(74)专利代理机构泰和泰律师事务所51219代理人魏常巍伍姝茜(54)实用新型名称碲化镉薄膜太阳能电池(57)摘要本实用新型提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括基材，基材表面上由内向外依次沉积有透明导电层、高阻层、缓冲层、碲化镉层和背接触层，所述透明导电层硼掺杂的氧化锌层；本实用新型由于采用了上述方案，电池的转换效率显著改善，且该结构的碲化镉薄膜太阳能电池成本低廉，产品性价比优异。(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书3页附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页说明书3页附图1页1/1页21.一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括基材，基材表面上由内向外依次沉积有透明导电层、高阻层、缓冲层、碲化镉层和背接触层，其特征在于：所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌层。2.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述高阻层为本征氧化锌层。3.根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：所述缓冲层为硫化镉层。4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：透明导电层的厚度为500-1000纳米。5.根据权利要求4所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：高阻层厚度为30-120纳米。6.根据权利要求5所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：缓冲层厚度为40-200纳米。7.根据权利要求6所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：碲化镉层厚度为2-6微米。8.根据权利要求7所述的碲化镉薄膜太阳能电池，其特征在于：背接触层厚度为500-800纳米。权利要求书CN202601693U21/3页3碲化镉薄膜太阳能电池技术领域[0001]本实用新型涉及薄膜太阳能电池，特别涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池。背景技术[0002]一般来说，生产在玻璃衬底上的碲化镉薄膜太阳能电池基本依次要生长如下几种薄膜：透明导电层，高阻层，n型硫化镉层，p型碲化镉层以后背接触层。在碲化镉薄膜太阳能电池中，透明导电层和高阻层组合通常有三类：第一类是锡掺杂的氧化铟（In2O3:Sn，ITO）和本征氧化锡（SnO2）组合,这类组合中因为含金属铟，成本较高，目前在大规模生产中已很少使用；第二类是锡酸镉（Cd2SnO4，CTO）和锡酸锌（Zn2SnO4，ZTO），这类组合中2种薄膜的性能优异，但生产难度较大；第三类是氟掺杂的氧化锡（SnO2:F，FTO）和本征氧化锡（SnO2）组合，这种组合中透明导电层FTO性能中等，但因为能够承受碲化镉薄膜沉积所需要的超过500oC的高温环境，而且成本较低，目前在大规模生产中使用广泛。但相比其他透明导电层，如ZnO基透明导电层和ITO透明导电层等，FTO的光学和电学性能并不占任何优势，如FTO在可见光段透过率较其它透明导电层要高，导致透射到碲化镉薄膜的光强下降，这就降低了碲化镉薄膜太阳能电池的转换效率。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是克服所述缺陷，提供一种碲化镉薄膜太阳能电池，转换效率高，性能长期稳定性好。[0004]本实用新型的技术目的是通过以下方案来实现的：[0005]一种碲化镉薄膜太阳能电池，一种碲化镉薄膜太阳能电池，包括基材，基材表面上由内向外依次沉积有透明导电层、高阻层、缓冲层、碲化镉层和背接触层，所述透明导电层硼掺杂的氧化锌层。[0006]在本实用新型方案中，所述基材可以为玻璃等现有技术的常用基材，所述高阻层可以为氧化锌，所述缓冲层可以为已知的硫化镉，所述背接触层可以为已知的Sb2Te3/Ni：V、ZnTe：Cu/Mo等。[0007]采用硼掺杂的氧化锌作为透明导电层，因其透光率较FTO高，也即是说，直接照射到光吸收层碲化镉层的光更强，能够提高碲化镉薄膜太阳能电池的转换效率。[0008]优选的，所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌层。[0009]优选的，所述高阻层为本征氧化锌层。[0010]优选的，所述缓冲层为硫化镉层。[0011]优选的，透明导电层的厚度为500-1000纳米。[0012]优选的，高阻层厚度为30-120纳米。[0013]优选的，缓冲层厚度为40-200纳米。[0014]优选的，碲化镉层厚度为2-6微米。[0015]优选的，背接触层厚度为500-800纳米。说明书CN202601693U32/3页4[0016]本实用新型的有益效果：本实用新型由于采用了上述方案，电池的转换效率显著改善，且该结构的碲化镉薄膜太阳能电池成本低廉，产品性价比优异。附图说明[0017]图1为采用本实用新型方法制得的产品的结构示意图。[0018]其中，1为玻璃衬底，2为硼掺杂的氧化锌层，3为本征氧化锌层，4为硫化镉层，5为碲化镉层，6为背接触层。具体实施方式[0019]下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述。以下实施例中，透明导电层和高阻层采用常规的化学气相沉积法，硫化镉和碲化镉层采用近空间升华法沉积，背接触层采用常规的磁控溅射法沉积。硫化镉层的沉积温度为380oC，石墨舟温度为630oC。碲化镉层的沉积温度为280oC，石墨舟温度为570oC。[0020]实施例1：[0021]本实施例的碲化镉薄膜太阳能电池包括玻璃衬底1（即基材），玻璃衬底1上依次沉积透明导电层2、高阻层3、硫化镉层4、碲化镉层5和背接触层6，透明导电层为硼掺杂的氧化锌层，高阻层为本征氧化锌层。其中：硼掺杂的氧化锌层厚度为500纳米，本征氧化锌厚度为30纳米，硫化镉层厚度为40纳米，碲化镉层厚度为2微米，背接触层厚度为500纳米。[0022]实施例2：[0023]本实施例中，硼掺杂的氧化锌层厚度为1000纳米，本征氧化锌层厚度为100纳米，硫化镉层厚度为100纳米，碲化镉层厚度为5微米，背接触层厚度为600纳米；其余结构与实施例1相同。[0024]实施例3：[0025]本实施例中，硼掺杂的氧化锌层厚度为1000纳米，本征氧化锌厚度为50纳米，硫化镉层厚度为200纳米，碲化镉层厚度为6微米，背接触层厚度为800纳米；其余结构与实施例1相同。[0026]实施例4：[0027]本实施例中，硼掺杂的氧化锌层厚度为1000纳米，本征氧化锌厚度为50纳米，硫化镉层厚度为100纳米，碲化镉层厚度为3微米，背接触层厚度为600纳米；其余结构域实施例1相同。[0028]对比例1[0029]重复实施例1的操作，区别在于本对比例中高阻层为本征氧化锡层，透明导电层为FTO层。[0030]对比例2[0031]重复实施例2的操作，区别在于本对比例中高阻层为本征氧化锡层，透明导电层为FTO层。[0032]对比例3[0033]重复实施例3的操作，区别在于本对比例中高阻层为本征氧化锡层，透明导电层说明书CN202601693U43/3页5为FTO层。[0034]对比例4[0035]重复实施例4的操作，区别在于本对比例中高阻层为本征氧化锡层，透明导电层为FTO层。[0036]测试各实施例和对比例的电池性能，具体结果如下：[0037]项目开路电压(毫伏)短路电流密度(毫安/cm2)填充因子（%）转换效率（%）实施例1810246612.8对比例180123.46612.4实施例282323.26512.4对比例280722.66612.0实施例381723.56712.8对比例379823.16612.2实施例482522.86512.2对比例481322.46612.0[0038]最后需要说明，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。说明书CN202601693U51/1页6图1说明书附图CN202601693U6