可實現(xiàn)大面積均勻成膜，且濺射設(shè)備構(gòu)造較為簡單。用本發(fā)明的硫化鋅濺射靶材來制作CIGS基薄膜太陽能電池的緩沖層，可實現(xiàn)薄膜太陽能電池的無鎘化生產(chǎn)，避免重金屬鎘對環(huán)境的污染，其生產(chǎn)膜層的工藝與CIGS基薄膜太陽能電池的生產(chǎn)工藝相匹配，可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)清潔生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。
[0033]以下通過幾個具體實施例來說明本發(fā)明的一種濺射靶材及用該濺射靶材制作CIGS基薄膜太陽能電池。以下涉及的實施例，均是在干凈的襯底表面上依次沉積上各膜層。
[0034]
實施例1
本實施例的薄膜電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示。在一鈉鈣玻璃表面上采用磁控濺射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成1.9um的ρ型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成40nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用Al摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積50nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Al的含量為500ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控濺射沉積800nm的AZO(Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0035]實施例2
本實施例的薄膜電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示。在一鈉鈣玻璃表面上采用磁控濺射沉積550nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成1.8um的ρ型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成45nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用Al摻雜的硫化鋅靶材，采用AC磁控濺射沉積40nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Al的含量為SOOppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控濺射沉積40nm的摻雜氧化鋅膜層，摻雜氧化鋅膜層的電阻率為45 Ω cm ;接著在摻雜氧化鋅膜層上采用磁控濺射沉積600nm的AZO(Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0036]實施例3
本實施例的薄膜電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示。在一鈉鈣玻璃表面上采用磁控濺射沉積500nm的金屬鉬電極層；接著在鉬電極層上形成1.9um的ρ型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成35nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用Al摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積50nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Al的含量為2500ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控派射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用采用磁控派射沉積800nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0037]實施例4 本實施例的薄膜電池的結(jié)構(gòu)如圖4所示。在一鈉鈣玻璃表面上采用磁控濺射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成2.0um的p型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成30nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用Al摻雜的硫化鋅靶材，采用AC磁控濺射沉積30nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Al的含量為600ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控派射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用磁控濺射沉積30nm的摻雜氧化鋅膜層，摻雜氧化鋅膜層的電阻率為35 Ω cm ;接著在摻雜氧化鋅膜層上采用采用磁控派射沉積600nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0038]實施例5
在一不銹鋼薄板上采用磁控濺射沉積50nm的氮氧化硅膜層；接著在氮氧化硅膜層上采用磁控派射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成2.1um的p型銅銦鎵砸硫光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸硫光吸收層上形成20nm的η型銅銦鎵砸硫膜層；接著在η型銅銦鎵砸硫膜層上使用B摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積40nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中B的含量為10ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控濺射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用采用磁控派射沉積800nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0039]實施例6
在一不銹鋼薄板上采用磁控濺射沉積50nm的氧化硅膜層；接著在氧化硅膜層上采用磁控派射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成2.0um的p型銅銦鎵硫光吸收層；接著在P型銅銦鎵硫光吸收層上形成35nm的η型銅銦鎵硫膜層；接著在η型銅銦鎵硫膜層上使用Ga摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積40nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Ga的含量為600ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控派射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用采用磁控派射沉積800nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0040]實施例7
在一不銹鋼薄板上采用磁控濺射沉積50nm的氮化硅膜層；接著在氮化硅膜層上采用磁控派射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成1.8um的p型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成25nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用In摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積40nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中In的含量為4000ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控派射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用采用磁控派射沉積800nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0041]實施例8
在一鈉鈣玻璃表面上采用磁控濺射沉積50nm的氮氧化硅膜層；接著在氮氧化硅膜層上采用磁控派射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成2.0um的p型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成30nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用Ga和Al摻雜的硫化鋅靶材，采用AC磁控濺射沉積30nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中Ga和Al的總含量為600ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控濺射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用磁控派射沉積30nm的摻雜氧化鋅膜層，摻雜氧化鋅膜層的電阻率為35 Qcm ;接著在摻雜氧化鋅膜層上采用采用磁控濺射沉積600nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0042]
實施例9
在一不銹鋼薄板上采用磁控濺射沉積50nm的氮化硅膜層；接著在氮化硅膜層上采用磁控派射沉積500nm的鉬電極層；接著在鉬電極層上形成1.8um的p型銅銦鎵砸光吸收層；接著在P型銅銦鎵砸光吸收層上形成25nm的η型銅銦鎵砸膜層；接著在η型銅銦鎵砸膜層上使用B、Al、Ga和In摻雜的硫化鋅靶材，采用DC磁控濺射沉積40nm的摻雜硫化鋅膜層，摻雜硫化鋅膜層中B、Al、Ga和In的總含量為1200ppm ;接著在摻雜硫化鋅膜層上采用磁控派射沉積40nm的本征ZnO膜層；接著在本征ZnO膜層上采用采用磁控派射沉積800nm的AZO (Al摻雜ZnO)膜層作為透明導(dǎo)電層。
[0043]
上述實施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的一種濺射靶材及用該濺射靶材制作CIGS基薄膜太陽能電池，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種濺射靶材，其特征在于:所述濺射靶材包含硫化鋅材料和摻雜劑材料，所述摻雜劑材料選自B、Al、Ga或In元素中的至少一種，所述派射革El材中摻雜劑材料的含量為10ppm 至 4000ppm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射靶材，其特征在于，所述濺射靶材中摻雜劑材料的含量為 500ppm 至 2500ppm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濺射靶材，其特征在于，所述濺射靶材采用冷等靜壓成型、熱等靜壓成型或燒結(jié)成型。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濺射靶材，其特征在于，所述濺射靶材具有導(dǎo)電性，用于DC濺射沉積鍍膜或AC濺射沉積鍍膜。5.一種CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，包括，提供一襯底，覆蓋襯底表面的背電極層，覆蓋背電極層的P型光吸收層，覆蓋P型光吸收層的η型半導(dǎo)體層，覆蓋η型半導(dǎo)體層的摻雜硫化鋅膜層，覆蓋摻雜硫化鋅膜層的透明導(dǎo)電層；所述摻雜硫化鋅膜層是使用具有導(dǎo)電性的硫化鋅靶材通過DC或AC濺射沉積的，所述摻雜硫化鋅膜層的摻雜劑選自Β、Α1、Ga或In元素中的至少一種，所述摻雜劑的含量為10ppm至4000ppm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，所述濺射靶材中摻雜劑材料的含量為500ppm至2500ppm。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，所述P型光吸收層具有黃銅礦結(jié)構(gòu)，為P型銅銦鎵砸膜層、P型銅銦鎵硫膜層、P型銅銦鎵砸硫膜層、P型銅銦砸膜層、P型銅銦硫膜層或P型銅銦砸硫膜層。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，所述η型半導(dǎo)體層具有黃銅礦結(jié)構(gòu)，為η型銅銦鎵砸膜層、η型銅銦鎵硫膜層、η型銅銦鎵砸硫膜層、η型銅銦鎵鋁砸膜層、η型銅銦鎵鋁硫膜層、η型銅銦鎵鋁砸硫膜層、η型銅銦砸膜層、η型銅銦硫膜層或η型銅銦砸硫膜層。9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層選用銀基透明導(dǎo)電膜、氧化銦摻雜錫、氧化鋅摻雜鋁、氧化鋅摻雜硼、氧化鋅摻雜鎵、氧化鋅摻雜銦、氧化錫摻雜氟、氧化錫摻雜碘或氧化錫摻雜銻中的至少一種透明導(dǎo)電膜。10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的CIGS基薄膜太陽能電池，其特征在于，所述摻雜硫化鋅膜層與透明導(dǎo)電層之間還插入有一層本征氧化鋅膜層或者一層摻雜氧化鋅膜層，或者同時插入一層本征氧化鋅膜層和一層摻雜氧化鋅膜層；所述摻雜氧化鋅膜層電阻率為0.08 Ω.cm 至 95 Ω.cm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種濺射靶材及用該濺射靶材制作的CIGS基薄膜太陽能電池，通過在硫化鋅材料中摻入一定量的B、Al、Ga、In元素來制作硫化鋅濺射靶材，并用該硫化鋅濺射靶來制作無鎘的薄膜太陽能電池，本發(fā)明的硫化鋅濺射靶材可使用DC濺射沉積或AC濺射沉積，可避免使用復(fù)雜的RF濺射設(shè)備沉積硫化鋅膜層，可降低薄膜電池的制造成本。
【IPC分類】H01L31/04, H01L31/0336
【公開號】CN105047738
【申請?zhí)枴緾N201510370003
【發(fā)明人】李藝明, 鄧國云
【申請人】廈門神科太陽能有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日