一种碲化镉薄膜太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种碲化镉薄膜太阳能电池

【技术实现步骤摘要】
一种碲化镉薄膜太阳能电池、制作方法及镀膜装置


[0001]本专利技术属于光伏薄膜电池领域，涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池
、
制作方法及镀膜装置
。

技术介绍

[0002]碲化镉薄膜太阳能电池简称
CdTe
电池，
CdTe
电池作为目前为止商业化最成功的薄膜太阳能电池之一，其材料带隙宽度约
1.5eV
，与太阳光谱更匹配，其理论效率达
32
％，高于晶硅，降本潜力巨大；目前
CdTe
薄膜太阳能电池的实验室效率已达
22.1
％，商业化组件效率达到
19.0
％，成本可与晶硅产品抗衡
。
基于此，
CdTe
电池是未来几年发展前景最明确的新能源技术，产能将处于持续扩张阶段
。
在全球光伏市场中，薄膜光伏电池约占5％，而薄膜光伏电池中的
80
％是基于
CdTe
技术
。
[0003]CdTe
电池是一种以
p
型
CdTe
和
n
型
CdS
的异质结为基础的薄膜太阳能电池，目前碲化镉电池的
CdTe
吸收层大多使用由下往上的近空间升华工艺技术
(CSS)
沉积
。
采用这种方式的优点是沉积过程中没有载流气，不影响沉积工艺；不会在沉积过程中有碲化镉颗粒掉落到薄膜中影响成膜质量
。
但是，请参阅图1，显示为一般近空间升华法镀膜装置简化结构示意图，采用这种方法存在一些显著缺点，例如，由于采用辊轮
101
支撑基底
102
的方式在材料源
103
上方传输所述基底
102
，为了保持镀膜面
102a
的有效面积，基底
101
与辊轮
101
的接触面积有限使得基底
101
的传输速度受限影响生产效率，并且，基底
101
的镀膜面
102a
不可避免的会存在辊轮印，除了影响外观外，还会损失了电池的有效面积，从而影响电池的工作性能；另外，采用近空间升华法时均采用一次性加料，
10
～
14
天左右需要停机加料，设备开机率很难超过
80
％，使得产能进一步受限
。
[0004]因此，如何提供一种碲化镉薄膜太阳能电池
、
制作方法及镀膜装置，以实现提高产能的同时保证电池的工作性能，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题
。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚
、
完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的
。
不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知
。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种碲化镉薄膜太阳能电池
、
制作方法及镀膜装置，用于解决现有技术中采用近空间升华法制作
CdTe
吸收层时影响镀膜面的有效面积和传输速度受限以及一次性加料方式使得产能无法提升的问题
。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，包括：
[0008]镀膜腔体；
[0009]储料组件，位于所述镀膜腔体内以存储材料源，所述储料组件包括至少一坩埚，所述坩埚的底面设有一开口；
[0010]进料组件，所述进料组件的至少一部分位于所述镀膜腔体内，且所述进料组件的位于所述镀膜腔体内的部分还伸入所述坩埚内以补充所述材料源；
[0011]加热组件，位于所述镀膜腔体内，所述加热组件用于加热所述坩埚以使所述材料源受热升华分解为材料源蒸汽；
[0012]传输组件，位于所述镀膜腔体内且位于所述储料组件的下方，所述传输组件用于承载基板并带动所述基板移动以使所述材料源蒸汽经由所述开口自上而下沉积于所述基板上以形成薄膜
。
[0013]可选地，所述加热组件包括多个红外加热器，多个所述红外加热器均匀分布于所述镀膜腔体内
。
[0014]可选地，所述红外加热器的位置包括所述镀膜腔体的内壁及所述坩埚的外壁中的至少一种
。
[0015]可选地，所述进料组件包括连续进料装置及至少一加料管道，所述连续进料装置位于所述镀膜腔体之外，所述加料管道的一端与所述连续进料装置连通，所述加料管道的另一端伸入所述坩埚内
。
[0016]可选地，所述加料管道的位于所述镀膜腔体与所述连续进料装置之间的部分设有多级阀门
。
[0017]可选地，所述镀膜装置还包括抽真空组件，所述抽真空组件的至少一部分与所述镀膜腔体相连通以使所述镀膜腔体在镀膜时保持预设真空度
。
[0018]可选地，所述坩埚还包括挡板，所述挡板环绕所述开口且自所述坩埚的底壁向上延伸，所述挡板与所述坩埚的顶面间隔预设距离
。
[0019]可选地，所述储料组件还包括对称设置的第一调节板及第二调节板，所述第一调节板与所述第二调节板分别与所述坩埚活动连接，所述第一调节板的一端及所述第二调节板的一端均自所述坩埚内经由所述开口延伸至所述坩埚外
。
[0020]可选地，所述材料源包括碲化镉及硫化镉中的至少一种
。
[0021]可选地，所述储料组件包括第一坩埚及第二坩埚，所述第一坩埚具有第一开口且用于存储硫化镉，所述第二坩埚具有第二开口且用于存储碲化镉，所述传输组件承载所述基板依次经过第一坩埚下方及第二坩埚下方以基于所述第一开口及所述第二开口于所述基板上依次沉积硫化镉薄膜及碲化镉薄膜
。
[0022]本专利技术还提供一种碲化镉薄膜太阳能电池制作方法，包括以下步骤：
[0023]提供一基底，所述基底上形成有透明导电层；
[0024]于形成透明导电层上沉积窗口层；
[0025]于所述窗口层上沉积吸收层，所述吸收层包括碲化镉薄膜，沉积所述碲化镉薄膜在如上所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置内进行；
[0026]于所述吸收层上依次形成背接触层及背电极层
。
[0027]可选地，所述窗口层包括硫化镉薄膜，沉积所述硫化镉薄膜在如上所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置内进行
。
[0028]可选地，沉积所述硫化镉薄膜及沉积所述碲化镉薄膜的过程中，所述镀膜腔体的真空度小于或等于
1mbar。
[0029]本专利技术还提供一种碲化镉薄膜太阳能电池，采用如上所述的碲化镉薄膜太阳能电
池的制作方法制作得到
。
[0030]如上所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于，包括：镀膜腔体；储料组件，位于所述镀膜腔体内以存储材料源，所述储料组件包括至少一坩埚，所述坩埚的底面设有一开口；进料组件，所述进料组件的至少一部分位于所述镀膜腔体内，且所述进料组件的位于所述镀膜腔体内的部分还伸入所述坩埚内以补充所述材料源；加热组件，位于所述镀膜腔体内，所述加热组件用于加热所述坩埚以使所述材料源受热升华分解为材料源蒸汽；传输组件，位于所述镀膜腔体内且位于所述储料组件的下方，所述传输组件用于承载基板并带动所述基板移动以使所述材料源蒸汽经由所述开口自上而下沉积于所述基板上以形成薄膜
。2.
根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述加热组件包括多个红外加热器，多个所述红外加热器均匀分布于所述镀膜腔体内
。3.
根据权利要求2所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述红外加热器的位置包括所述镀膜腔体的内壁及所述坩埚的外壁中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述进料组件包括连续进料装置及至少一加料管道，所述连续进料装置位于所述镀膜腔体之外，所述加料管道的一端与所述连续进料装置连通，所述加料管道的另一端伸入所述坩埚内
。5.
根据权利要求4所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述加料管道的位于所述镀膜腔体与所述连续进料装置之间的部分设有多级阀门
。6.
根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述镀膜装置还包括抽真空组件，所述抽真空组件的至少一部分与所述镀膜腔体相连通以使所述镀膜腔体在镀膜时保持预设真空度
。7.
根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池镀膜装置，其特征在于：所述坩埚还包括挡板，所述挡板环绕所述开口且自所述坩埚的底壁向上延伸，所述挡板与所述坩埚的顶面间隔预设距离
。8.
根据权利要求1所述的碲化镉薄膜太阳能电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：储静远，齐帅，于静波，陈瑛，宋杰林，于涛，盖琳琳，王伟，郑际杰，
申请(专利权)人：玻璃新材料创新中心安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：