厦门神科CIGS基薄膜太阳能电池.pdf_cigs薄膜太阳能电池-其它代码类资源-CSDN下载

厦门神科CIGS基薄膜太阳能电池.pdf

所需积分/C币：10 2019-09-05 15:25:42 210KB PDF
收藏
举报

本实用新型公开了一种CIGS基薄膜太阳能电池，其包括：衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电窗口层、高折射
N2028352U 说明书 1/2页 GlGS基薄膜太阳能电池技术领域 [000]本实用新型涉及溥膜太阳能电池技术领域,特别是一和具有黄铜矿结构的铜铟镓硒(硫)薄膜太阳能电池, 背景技术 [00Q』随着个球气候变暖、生态环境恶化和鸴规能源的短缺,越来越多的囻家开始大力发展太阳能利川技术。太阳能光伏发电是岺排放的清洁能源,其有安全可靠、尢噪音、无污染、资源取之不尽、建设周期短、使用寿命长等优势,因而备受关注。铜铟镓硒是一种直接带隙的P型半导体材料,其吸收系数高达10°/cm,2um厚的铜铟镓硒薄膜就可吸收90%以上的太阳光。CIGS薄膜的带隙从1.04eV到1.67eV范围内连续可调,可实现与太卬光谱的取佳匹配。铜铟镓硒簿膜太阳电池作为新一代的薄膜电池具有成夲低、性能稳定、抗辐射能力强、弱光也能发电等优点,其转换效率在薄膜太阳能电池中是最高的,可接近20%的转化率,囚比日本、德国、美国等国家都投入巨资进行研究和产业化。 [000￥太阳光照射CIGS基薄膜太阳能电池时,在电池的表面或界面处总不可避免的出现光线反射,这就减少太阳光线到达光吸收层,从而使得溥膜太阳能电池的总功率下降实用新型内容 [0004实用新型的目的在于提供一种CIGS基膜太阳能电池,该电池在受太阳光照射时可减少光线的反射。 [0005为实现上述目的,木实用新型采用以下技术方案:种ClGS基薄膜太驲能电池, 由下至上包括一衬底,覆盖衬底表间的背电极层,覆盖背电枚层的具有黄铜矿结构的光吸收层,覆盖光吸收层的缓冲层,覆盖缓冲层的本征氧化锌层,覆盖本征氧化锌层的透明导电窗口层,覆盖逶明导电窗口层的折射率大于1.80的第一材料层,以及覆盖该第一材料层的折射率小于1.70的第二材料层 [006]所述的衬底为玻璃、聚獸业胺板、铝溥板或不锈钢板;所述的背电极层材料π选用 Mo、ⅰ、·r或〔u;所述的光吸牧层为铜铟镓硒、铜铟镓硫、铜铟镓硒硫、饲铟铞硒、铜铏铝硫铜铟硫或锎铟硒;所述的缓冲层选用硫化镉、氡化锌、硫化锌、硫化铟或锌镁氧化物屮的种;所述的透明导电寳凵层可选用氧化铟掺杂锡、氧化锌掺杂铝、氧化锌掺杂镓、氧化锌掺杂铟、氧化锡掺杂氟、氧化锡掺杂锑中的一种或两种以上透明导电膜或其它别的透明导电 [000]所述的第一材料层为氧化钛、氦化硅、氮化硅铝、氧化锆或氧化铌,其厚度为 I-50nmn,优选厚度为Ⅰ-30nm,更优选厚度为1-20nm;所述的第二材料层为氧化硅、氧化铝、氧化硅铝或氟化镁,其膜层厚度为55-130nm,优选厚度为70-120m,更优选厚度为 5-115nm:所述第一材料层和第二材料层可采用溅射沇积、真窄蒸镀沉积、热解曒涂积、溶度-凝胶法沉积、化学气相沉积、原子层沉积或其它别的沉积方式;所述在衬底和背电极层之间可插入一层阻挡付底元素扩散的阻挡层,该阻挡层可为硅、锆、钛和钼屮的至少一种 N2028552U 说明书 2/2页元素的氧化物、氮化物或氮氧化物。 [00o6木实用新型通过在CIGs基薄膜电池的透男导电窗口层上沉积高折射率材料层和低折射夲材料层,可使入射光线的的反射率大大降低,从而使更多的光被薄膜电池的光吸收层吸收,提高电池的转换效率。附图说明 [0009图1为木实用新型的薄牍电池的构示意图。 [0010]图中,1-付底2-背电极层3-光吸收层4-缓冲层5-本征氧化锌层6-透叨导电窗口层7-高折射率材料层8-低折射率材料层具体实施方式 [0011]实施例1 [0012]在钠钊玻璃基板(衬底1)上采用磁控溅射沉积500-800m的金属钳电极层(背电极层2);接着在钼电极层上采用磁控溅射沉积1.5-2.5m厚的铜铟镓金属预制层,接着采用磁控溅射在金属预制层上沉积一定量的含钠物质层,然后将其敚入到加热灯中进行硒化热处理,从而形成具冇黄铜矿结枃的铜铟镓二硒光吸收层3;在光吸收层3上采用化学浴 CBD)方法沉积15-75nm的CdS膜层作为缓冲层4;在缓冲层4上采用RF溅射沇积20-50nm 的本征7nQ膜层5,接着采川磁控溅乐沉积300-800nm∧70(A1掺杂/nO)膜层作为透明导电窗口层6,接着在透明导电窗口层δ上采用磁控溅射沉积4 nm Tio,膜层作为高折射率材料层7,接着在TiO2膜层上沉积93nm的siO2膜层作为低折射率材料层8 [0013]实施例2 [0014]在钠钙玻璃基板(衬底1)|采用磁控溅射沉积50m的金属钳电极层(背电极层 2);接着在钼电极层上采川磁控溅射沉积1.2um厚的铜镓金属预制层,接着采川磁控溅封在金属预制层上沉积一定量的含钠物仄层,然后将其放入到加热炉中进行硫化热处理,从而形成具有黄铜矿结构的铜铟镓二硫光吸收层3;在光吸收层3上采用化学浴(CBD)方法沉积55nm的CdS膜层作为缓冲层4;在缓冲层4上采用RF溅射沉积30nm的本征ZnO膜层 5,接着采用磁控溅射沉积300 naZ0(A1掺杂Zn0)膜层作为透明导电窗口层6,接着在透明导电窗层上采用磁控溅射沉积5 nm siN膜层作为高折射率材料层7,接着在Si小4膜层上沉积90m的Si02膜层作为低折射率材料层8。 4 N2028352U 说明书附图 1/1页 654321 图1

...展开详情

LabVIEW cigs薄膜太阳能电池

试读 5P 厦门神科CIGS基薄膜太阳能电池.pdf