控制cigs薄膜中钠含量的方法、太阳能电池及结构的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及铜铟镓砸(CIGS)薄膜太阳能电池技术领域，具体的说是一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法、一种用于CIGS薄膜太阳能电池的结构以及一种CIGS薄膜太阳能电池。
【背景技术】
[0002]CIGS薄膜太阳能电池，是由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(砸)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池，具有光吸收能力强、发电稳定性好、转化效率高、生产成本低以及能源回收周期短等诸多优势。CIGS薄膜作为光吸收层材料，其性能直接影响到CIGS太阳能电池器件的表现，特别是在钠钙玻璃衬底上生长的CIGS薄膜。
[0003]研宄表明:在CIGS太阳能电池的制造及使用中，钠钙玻璃衬底中的大量钠离子会沿着钼背电极的晶界扩散进入CIGS薄膜内部，钠离子的扩散主要存在于两个过程中:第一，在CIGS薄膜的生长过程中，因为这个过程需要经历高温，在热激发状态下钠离子非常容易从钠钙玻璃衬底中扩散进入CIGS薄膜，且这个过程是自发不可控的，同时界面处的氧含量过高也会对钠离子的扩散有一定的促进作用；第二，在CIGS太阳能电池器件的使用过程中，由于电流通过以及外界由于长时间光照引起的温度升高，使得钠离子由于电激发和热激发再次扩散进入CIGS薄膜内部。微量的钠离子存在有助于CIGS晶粒的生长、获得高效的电池器件，然而过量的钠离子会在材料内部形成缺陷态，极大的影响电池效率和稳定性。
【发明内容】
[0004]鉴于上述问题，本申请提供一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法、一种用于CIGS薄膜太阳能电池的结构以及一种CIGS薄膜太阳能电池。
[0005]本申请采用的技术方案是:
[0006]本申请提供一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法，包括:
[0007]在含钠元素的衬底上形成钠离子阻挡层，阻挡所述衬底中的钠离子扩散到所述CIGS薄膜中；
[0008]在所述钠离子阻挡层上形成可控钠源层，通过控制所述可控钠源层的厚度为所述CIGS薄膜提供含量可控的钠离子。
[0009]可选的，所述钠离子阻挡层包括至少一种以下材料:氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氮化钛，氧化钛，氮氧化钛，氮氧化错，氧化错，氮化错，氮化铝，氧化铝，氧化娃铝，氮化娃铝，氮氧化硅铝，锌锡氧化物或由硅、锆和钛中的至少一种元素与钼组成的至少两种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物。
[0010]可选的，所述钠离子阻挡层为氮化硅，所述氮化硅的厚度大于或等于120nm、折射率为2.0?2.1。
[0011]优选的，所述氮化娃的厚度为120nm?150nm。
[0012]可选的，所述形成钠离子阻挡层的方法是直流溅射沉积、射频溅射沉积、磁控溅射沉积或离子束溅射沉积。
[0013]可选的，所述控制CIGS薄膜中钠含量的方法还包括:
[0014]在形成可控钠源层前，在所述钠离子阻挡层上形成电极层。
[0015]可选的，所述形成钠离子阻挡层的步骤、所述形成电极层的步骤及其之间的过程均是在真空状态下进行的。
[0016]可选的，所述形成电极层的方法是蒸发沉积、直流溅射沉积、射频溅射沉积、磁控溅射沉积或离子束溅射沉积。
[0017]可选的，所述电极层采用钼、镍或钨材料，所述电极层的厚度大于或等于250nm、电阻率小于14 μ Ω.cm。
[0018]优选的，所述电极层的厚度为300nm?350nmo
[0019]可选的，所述可控钠源层包括至少一种以下材料:氟化钠，氯化钠，溴化钠，碘化钠，碳酸钠，硫酸钠，碳酸氢钠，硫酸氢钠。
[0020]可选的，所述形成可控钠源层的方法是蒸发沉积、直流溅射沉积、射频溅射沉积、磁控溅射沉积或离子束溅射沉积。
[0021]相对应的，本申请还提供一种用于CIGS薄膜太阳能电池的结构，包括含钠元素的衬底、背电极层和CIGS吸收层；
[0022]所述衬底与所述背电极层间设有钠离子阻挡层，用于阻挡所述衬底中的钠离子扩散到所述CIGS吸收层中；
[0023]所述背电极层与所述CIGS吸收层之间设有可控钠源层，用于为所述CIGS吸收层提供含量可控的钠离子。
[0024]可选的，所述钠离子阻挡层包括至少一种以下材料:氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氮化钛，氧化钛，氮氧化钛，氮氧化错，氧化错，氮化错，氮化铝，氧化铝，氧化娃铝，氮化娃铝，氮氧化硅铝，锌锡氧化物或由硅、锆和钛中的至少一种元素与钼组成的至少两种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物。
[0025]可选的，所述钠离子阻挡层由氮化硅组成，所述氮化硅的厚度大于或等于120nm、折射率为2.0?2.1。
[0026]优选的，所述氮化娃的厚度为120nm?150nm。
[0027]可选的，所述电极层采用钼、镍或钨材料，所述电极层的厚度大于或等于250nm、电阻率小于14 μ Ω.cm。
[0028]优选的，所述电极层的厚度为300nm?350nmo
[0029]可选的，所述可控钠源层包括至少一种以下材料:氟化钠，氯化钠，溴化钠，碘化钠，碳酸钠，硫酸钠，碳酸氢钠，硫酸氢钠。
[0030]本申请还提供一种CIGS薄膜太阳能电池，包括本申请提供的用于形成CIGS薄膜太阳能电池的结构。
[0031]与现有技术相比，本申请具有以下优点:
[0032]本申请提供的一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法，首先在含钠元素的衬底上形成钠离子阻挡层，阻挡所述衬底中的钠离子扩散到所述CIGS薄膜中；然后在所述钠离子阻挡层上形成可控钠源层，通过控制所述可控钠源层的厚度为所述CIGS薄膜提供含量可控的钠离子。通过本方法，一方面将衬底中的不可控的钠离子进行隔离，阻挡其扩散入CIGS薄膜中，同时提供一可控钠源层，通过可控钠源层中钠离子的扩散精确控制所述CIGS薄膜中钠离子的含量，从而促进CIGS晶粒的生长，进而获得高效的CIGS薄膜太阳能电池。
【附图说明】
[0033]图1是本申请提供的一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法实施例的流程图；
[0034]图2是本申请提供的一种用于形成CIGS薄膜太阳能电池的结构实施例的示意图；
【具体实施方式】
[0035]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0036]本申请提供了一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法、一种用于CIGS薄膜太阳能电池的结构以及一种CIGS薄膜太阳能电池，下面依次结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
[0037]请参考图1，其为本申请提供的一种控制CIGS薄膜中钠含量的方法实施例的流程图，所述控制CIGS薄膜中钠含量的方法包括以下步骤:
[0038]步骤S101，在含钠元素的衬底上形成钠离子阻挡层，阻挡所述衬底中的钠离子扩散到所述CIGS薄膜中。
[0039]在CIGS薄膜太阳能电池的制造及使用中，含钠元素的衬底中的大量钠离子会沿着背电极的晶界扩散进入CIGS薄膜内部，微量的钠离子存在有助于CIGS晶粒的生长、获得高效的电池器件，然而过量的钠离子会在材料内部形成缺陷态，极大的影响电池效率和稳定性。由于衬底中的钠离子含量较高且钠离子的扩散是不受控制的，所以导致CIGS薄膜中的钠离子含量过高且不可控，从而影响CIGS薄膜太阳能电池的电池效率和稳定性。
[0040]为了使所述CIGS薄膜获得微量、可控的钠离子掺杂，首先要排除衬底中钠离子的影响，因此，本步骤在含钠元素的衬底上形成钠离子阻挡层，所述钠离子阻挡层用于阻挡所述衬底中的钠离子扩散到所述CIGS薄膜中，避免过量的钠离子不受控制的扩散到所述CIGS薄膜中。
[0041]其中，所述钠离子阻挡层的材料可以选用氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氮化钛，氧化钛，氮氧化钛，氮氧化错，氧化错，氮化错，氮化铝，氧化铝，氧化娃铝，氮化娃铝，氮氧化娃铝，锌锡氧化物中的任意一种或其混合物，除此之外，还可以采用由硅、锆和钛中的至少一种元素与钼组成的至少两种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物。
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