專利名稱：一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，特別是涉及一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作。
背景技術(shù)：
人類社會(huì)的發(fā)展伴隨著能源消耗的增加，與此同時(shí)，常規(guī)能源(如石油、煤炭等)儲(chǔ)量在逐年減少，而且使用常規(guī)能源造成了環(huán)境的污染和氣候的惡化，導(dǎo)致地球生態(tài)環(huán)境的污染，破壞日趨嚴(yán)重。因此，人類對(duì)可再生能源、綠色能源的研究、開飯和利用顯得越來(lái)越急迫，這其中，太陽(yáng)能無(wú)疑是人類未來(lái)能源的首要選擇。
太陽(yáng)能在地球上分布最廣，儲(chǔ)量最大、穩(wěn)定、持久，也是最廉價(jià)的可再生能源。在太陽(yáng)能的研究中，光伏技術(shù)是今年來(lái)發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域。1839年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾意外的發(fā)現(xiàn)，用兩片金屬進(jìn)入溶液構(gòu)成的伏打電池，光照時(shí)產(chǎn)生額外的伏打電勢(shì)，他把這種現(xiàn)象叫做“光生伏打效應(yīng)”。1883年，有人在半導(dǎo)體硒和金屬接觸處發(fā)現(xiàn)了固體光伏效應(yīng)。以后人們即把能夠產(chǎn)生光伏打效應(yīng)的器件稱為“光伏器件”。半導(dǎo)體PN結(jié)器件在陽(yáng)光下的光電轉(zhuǎn)換率最高，通常稱這類光伏器件為“太陽(yáng)能電池”。硅材料是目前太陽(yáng)能電池的主導(dǎo)材料，在成品太陽(yáng)能電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽(yáng)電池的厚度不到I μ m，不足晶體硅太陽(yáng)電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太陽(yáng)電池的制造穩(wěn)定很低Γ200 )、易于實(shí)現(xiàn)大面積等優(yōu)點(diǎn)，使其在薄膜太陽(yáng)電池中占據(jù)首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作，采用智能感光技術(shù)突破了光電轉(zhuǎn)換12-16%，具備極大的技術(shù)升級(jí)潛力和發(fā)展?jié)摿?。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作。包括從下往上依次為玻璃襯底(Glass)，導(dǎo)電層(MO)，吸收層(CIGS)，過(guò)渡層(CdS )，窗口層(i-ZnO)，窗口層(n-ZnO)，鋁電極(Al)。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中原料采用銅銦硒++鎵(CIS++G)粉塵?；旌霞夹g(shù)，通過(guò)疊加印刷的生產(chǎn)工藝，將鎵層層絲網(wǎng)印刷在基材上。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，通過(guò)粉塵粒分離技術(shù)分離得到鎵，并運(yùn)用于(CIS++G)材料摻雜混合上。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，用數(shù)控印刷系統(tǒng)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝來(lái)生產(chǎn)薄膜太陽(yáng)能電池。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作的原料涂層采用銅銦硒++鎵(CIS++G)技術(shù)，通過(guò)層層疊加印刷方式將太陽(yáng)能原料印刷在基材上，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換率高達(dá)9-10%，采用智能感光技術(shù)突破了光電轉(zhuǎn)換12-16%，具備極大的技術(shù)升級(jí)潛力和發(fā)展?jié)摿?，是薄膜太?yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換率最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。


圖I是本發(fā)明一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作完整工藝流程圖。附圖中各部件的標(biāo)記如下1、鋁電極，2、窗口層(n-Zn0)，3、窗口層(i-ZnO)，4、過(guò)渡層(CdS)，5、吸收層(CIGS)，6、導(dǎo)電層(MO)，7、玻璃襯底(Glass)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。 如圖I所示，一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作，包括從下往上依次為玻璃襯底(Glass),導(dǎo)電層(MO),吸收層(CIGS)，過(guò)渡層(CdS)，窗口層(i-ZnO),窗口層(n_ZnO)，招電極(Al)。進(jìn)一步的，襯底選用的是普通鈉鈣玻璃，稀鹽酸溶液超聲清洗10分鐘，去離子水超聲清洗10分鐘，丙酮超超聲清洗10分鐘，去離子水超聲清洗10分鐘，乙醇超聲清洗10分鐘，聞壓氣槍吹干。進(jìn)一步的，靶材用純度99. 99%的圓形金屬鑰靶，在氬氣壓強(qiáng)為8X 10_2托，濺射功率為150W，濺射3分鐘；然后調(diào)節(jié)壓強(qiáng)到10_2托，濺射功率仍然為150W，持續(xù)濺射30分鐘。用這種方法制備的Mo既與玻璃有好的吸附性，又有較低的電阻率，厚度為I. lym。進(jìn)一步的，原料采用銅銦硒++鎵(CIS++G)粉塵粒混合技術(shù)，通過(guò)疊加印刷的生產(chǎn)工藝，將鎵層層絲網(wǎng)印刷在導(dǎo)電上。進(jìn)一步的，水浴法沉淀過(guò)渡層CdS，反應(yīng)液各成分的濃度分別為[CdSOJ=O. 01M,[(NH2) 2CS] =0. 1M, [NH3H2O] =IM0沉淀時(shí)水浴溫度控制在60°C，將硫脲和氨水溶液用滴定管滴加，控制溶液的PH值在8、之間，沉積20分鐘，后取出樣品，在去離子水中超聲清洗除去表面的附著顆粒，脫水并干燥。厚度為lOOnm。進(jìn)一步的，射頻磁控濺射窗口層，靶材用Al質(zhì)量百分比為2%的ZnO陶瓷靶，氬氣壓強(qiáng)為5X 10_2托，濺射功率為250W，濺射5分鐘，得到的ZnO薄膜厚度為500nm。進(jìn)一步的，掩膜蒸發(fā)Al電極，用鋁箔制作梳狀電極掩膜板，先150°C烘烤襯底，然后真空熱蒸發(fā)鋁絲O. 2g，在電池襯底表面沉淀得到梳狀的Al電極，厚度為2μπι。電極寬度要盡量做的很細(xì)，以覆蓋電池表面的面積比越小越好。進(jìn)一步的，通過(guò)粉塵粒分離技術(shù)分離得到鎵，并運(yùn)用于(CIS++G)材料摻雜混合上。
進(jìn)一步的，用數(shù)控印刷系統(tǒng)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝來(lái)生產(chǎn)薄膜太陽(yáng)能電池。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作，包括從下往上依次為玻璃襯底(Glass)，導(dǎo)電層(MO)，吸收層(CIGS)，過(guò)渡層(CdS)，窗口層(i-ZnO)，窗口層(n-ZnO)，鋁電極(Al)，其特征在于原料采用銅銦硒++鎵(CIS++G)粉塵粒混合技術(shù)，通過(guò)疊加印刷的生產(chǎn)工藝，將鎵層層絲網(wǎng)印刷在基材上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作，其特征在于通過(guò)粉塵粒分離技術(shù)分離得到鎵，并運(yùn)用于(CIS++G)材料摻雜混合上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作，其特征在于用數(shù)控印刷系統(tǒng)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝來(lái)生產(chǎn)薄膜太陽(yáng)能電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作。包括從下往上依次為玻璃襯底(glass)，導(dǎo)電層(MO)，吸收層(CIGS),過(guò)渡層(CdS)，窗口層(i-ZnO)，窗口層(n-ZnO)，鋁電極(Al)。本發(fā)明印刷式薄膜太陽(yáng)能電池及制作的原料涂層采用銅銦硒++鎵(CIS++G)技術(shù)，通過(guò)層層疊加印刷方式將太陽(yáng)能原料印刷在基材上，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換率高達(dá)9-10%，采用智能感光技術(shù)突破了光電轉(zhuǎn)換12-16%，具備極大的技術(shù)升級(jí)潛力和發(fā)展?jié)摿?，是薄膜太?yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換率最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。
文檔編號(hào)H01L31/0749GK102856427SQ20121007563
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者郭豐亮 申請(qǐng)人:郭豐亮