本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層及制造方法。一種碲化鎘薄膜太陽能電池提升開路電壓之能帶結(jié)構(gòu)，當(dāng)碲化鎘層厚度小于或相當(dāng)于擴散距離或空閥區(qū)寬度時，電子反射鏡可以獲得最佳的效果、并且對于微米級的碲化鎘薄膜太陽電池可以有效的減少背接面再結(jié)合，進而提升太陽能電池之轉(zhuǎn)換效能，甚至可以將吸收層厚度降到微米以下至數(shù)百奈米，以減少碲化鎘的使用量。電子反射層材料采用具有碲和鎘元素之三元(含)以上化合物，電子反射鏡之位能屏障高度可以藉由調(diào)整化合物之成份比而改變，理論上0.2 eV之電子反射鏡位能屏障搭配擴散距離相當(dāng)?shù)奈諏雍穸群湍壳耙堰_到的吸收層品質(zhì)(I ns少數(shù)載子生命周期)已經(jīng)可以提升開路電壓0.2伏特，更大的開路電壓需要更高的載子生命周期來配合。具碲和鎘之三元(含)以上化合物和碲化鎘間的成份漸變層可以減小價電帶位能差與晶格和熱膨脹系數(shù)的不匹配，因此可以減少吸收層和電子反射層間接口的晶格不匹配所造成的再結(jié)合，如果該接口的再結(jié)合速度與后接面的再結(jié)合速度相當(dāng)時，背接面的再結(jié)合將會在該接口發(fā)生而導(dǎo)致電子反射鏡失效。完成電子反射層沉積后，在特殊氣體環(huán)境下將表面制備有電子反射層的碲化鎘薄膜太陽能電池半成品進行高溫退火熱處理。
【附圖說明】
[0015]圖1是典型碲化鎘薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是典型碲化鎘薄膜太陽能電池的能帶圖，
圖3是本發(fā)明具有漸層能隙的電子反射層之碲化鎘薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4是本發(fā)明具有漸層能隙的電子反射層之碲化鎘薄膜太陽能電池的能帶圖，
圖中:1-玻璃基板、2-透明電極、3-硫化鎘、4-締化鎘、5-金屬電極、6-電子反射層、7-電子反射鏡位能屏障高度。
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)圖3和4所示，本實施例所述的一種碲化鎘薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)包括玻璃透明基板和在所述玻璃透明基板上制備的透明電極層、硫化鎘層、碲化鎘層、電子反射層、和背金屬電極，在制備背金屬電極前，通常會做背接觸處理，例如高濃度的P型參雜。
[0017]以上所述的透明電極層、硫化鎘層、和碲化鎘層的制備方法參照現(xiàn)有技術(shù)，電子反射層可以由具有碲和鎘元素之三元(含)以上化合物形成，例如碲化鋅鎘、碲化鎂鎘、碲化錳鎘，反射層位能屏障高度可以由化合物元素成分比例控制，化合物CdhAxTe的能隙和X約成線性變化，其中A為Zn、Mg、Mn、或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，x為介于O和I的數(shù)字，CdTe的能隙為1.5 eV，ZnTe為2.4 eV。
[0018]一種碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層，所述電子反射層位于碲化鎘層和背金屬電極層之間，所述電子反射層的材料具碲和鎘元素之三元(含)以上化合物材料CdgAxThA為Zn、Mn、Mg和/或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，其中x為介于O和I的數(shù)值，X從碲化鎘端到靠近背金屬電極端為線性增加。
[0019]一種制造碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層的方法，在碲化鎘層上形成具碲和鎘元素之三元(含)以上化合物材料Cc^xAxTe電子反射層，A為Zn、Mn、Mg和/或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，其中X為介于O和I的數(shù)值，X從碲化鎘端到靠近背金屬電極端為線性增加。
[0020]實施例1 能隙漸變的電子反射層選用CdgZnxTe的化合物形成，其中X由靠近碲化鎘端為O線性漸變到靠近背金屬電極端為0.22。位能屏障高度為0.2 eV之電子反射層能隙為1.7eV。
[0021]實施例2
能隙漸變的電子反射層選用CdgMgxTe的化合物形成，其中X由靠近碲化鎘端為O漸變到靠近背金屬電極端為0.09。位能屏障高度為0.2 eV之電子反射層能隙為1.7eV。
[0022]實施例3
能隙漸變的電子反射層選用CdgMnxTe的化合物形成，其中x由靠近碲化鎘端為O漸變到靠近背金屬電極端為0.12。位能屏障高度為0.2 eV之電子反射層能隙為1.7eV。
[0023]實施例4
能隙漸變的電子反射層選用CdgZnxTe的化合物形成，其中X由靠近碲化鎘端為O線性漸變到靠近背金屬電極端為0.33。位能屏障高度為0.3 eV之電子反射層能隙為1.SeV0
[0024]實施例5
能隙漸變的電子反射層選用CdgMgxTe的化合物形成，其中X由靠近碲化鎘端為O漸變到靠近背金屬電極端為0.14。位能屏障高度為0.3 eV之電子反射層能隙為1.8eV。
[0025]實施例6
能隙漸變的電子反射層選用CdgMnxTe的化合物形成，其中x由靠近碲化鎘端為O漸變到靠近背金屬電極端為0.18。位能屏障高度為0.3 eV之電子反射層能隙為1.8eV。
【主權(quán)項】
1.一種碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層，所述電子反射層位于碲化鎘層和背金屬電極層之間，其特征在于:所述電子反射層的材料具碲和鎘元素之三元(含)以上化合物材料CdgAxTe, A為Zn、Mn、Mg和/或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，其中x為介于O和I的數(shù)值，X從碲化鎘端到靠近背金屬電極端為線性增加。
2.一種制造碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層的方法，其特征在于:在碲化鎘層上形成具碲和鎘元素之三元(含)以上化合物材料Cc^xAxTe電子反射層，A為Zn、Mn、Mg和/或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，其中X為介于O和I的數(shù)值，X從碲化鎘端到靠近背金屬電極端為線性增加。
【專利摘要】本發(fā)明屬于薄膜太陽能領(lǐng)域，尤其涉及一種碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層及制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種碲化鎘薄膜太陽能電池的電子反射層，所述電子反射層的材料具碲和鎘元素之三元(含)以上化合物材料Cd1-XAXTe，A為Zn、Mn、Mg和/或其他可以與鎘和碲形成化合物之元素，其中x為介于0和1的數(shù)值，x從碲化鎘端到靠近背金屬電極端為線性增加。可以減小價電帶位能差與晶格和熱膨脹系數(shù)的不匹配。
【IPC分類】H01L31-18, H01L31-0296, H01L31-0352
【公開號】CN104638038
【申請?zhí)枴緾N201310543399
【發(fā)明人】張征宇, 蕭國瑞
【申請人】恒基偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)管理顧問（北京）有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月6日