權(quán)利要求書： 1.一種太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，包括如下步驟：提供太陽能電池結(jié)構(gòu)，所述太陽能電池結(jié)構(gòu)包括自下而上設(shè)置的襯底層、窗口層、光吸收層、過渡層以及背電極層，其中，所述過渡層包括含銅材料層，所述光吸收層包括至少一個(gè)硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，形成所述窗口層的方法包括磁控濺射法，形成所述光吸收層的方法包括空間升華法；

對所述光吸收層進(jìn)行活化退火處理以形成摻硒梯度的硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層，對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行電注入以使所述含銅材料層中的銅離子遷移釘扎，其中，所述硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層阻擋銅離子向所述窗口層擴(kuò)散。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，形成所述太陽能電池結(jié)構(gòu)的方法包括：

提供所述襯底層；

于所述襯底層上形成所述窗口層，其中，所述窗口層包括摻鎂氧化鋅層；

于所述窗口層上形成所述光吸收層；

于所述光吸收層上形成所述過渡層；

于所述過渡層上形成背電極層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，所述活化退火處理的退火溫度介于350℃?600℃之間，退火時(shí)間介于5min?40min之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，所述硒化鎘材料層的厚度介于100nm?400nm之間，所述碲化鎘材料層的厚度介于2000nm?4000nm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，形成所述光吸收層后且在形成所述過渡層之前還包括步驟：將形成有所述光吸收層后的結(jié)構(gòu)置于酸液中進(jìn)行蝕刻清洗，再在經(jīng)過所述刻蝕清洗后的所述光吸收層上形成所述過渡層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，所述過渡層還包括碲化鋅層，所述含銅材料層包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層形成于所述光吸收層表面，所述含銅材料層形成于所述碲化鋅層表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，形成所述過渡層之后形成所述背電極層，且在形成所述背電極層之后還包括進(jìn)行銅擴(kuò)散退火的步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，所述含銅碲化鋅層中銅的含量介于1％?10％之間；采用磁控濺射工藝形成所述碲化鋅層及所述含銅碲化鋅層，所述碲化鋅層的磁控濺射的基板溫度介于150℃?350℃之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行組件封裝之后進(jìn)行所述電注入的工藝。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，進(jìn)行所述組件封裝之前包括步驟：對形成有所述光吸收層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一次激光刻劃，以形成若干個(gè)結(jié)構(gòu)單元；進(jìn)行光刻膠涂覆顯影，以填充所述第一次激光刻劃所形成的縫隙；進(jìn)行第二次激光刻劃，以形成若干導(dǎo)電溝道；進(jìn)行磁控濺射填充所述導(dǎo)電溝道，以形成所述背電極層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池的電注入再生方法，其特征在于，進(jìn)行所述電注入的工藝包括：對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)加載預(yù)設(shè)偏壓，所述預(yù)設(shè)偏壓與開路電壓之間的差值小于所述開路電壓的20％，所述電注入的注入電流介于開路電流的1?3倍之間，所述電注入的注入時(shí)間介于5?30min之間，控制待注入組件的溫度介于50℃?150℃之間。

12.一種基于電注入的太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池包括自下而上設(shè)置的襯底層、窗口層、光吸收層、過渡層以及背電極層，其中，所述過渡層包括含銅材料層，所述光吸收層包括至少一個(gè)硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，形成所述窗口層的方法包括磁控濺射法，形成所述光吸收層的方法包括空間升華法，所述含銅材料層中的銅離子經(jīng)過電注入后進(jìn)行了遷移釘扎，其中，所述硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層阻擋銅離子向所述窗口層擴(kuò)散。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于電注入的太陽能電池，其特征在于，所述窗口層的材料包括摻鎂氧化鋅。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于電注入的太陽能電池，其特征在于，所述過渡層還包括碲化鋅層，所述含銅材料層包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層形成于所述光吸收層表面，所述含銅材料層形成于所述碲化鋅層表面；所述背電極層的厚度介于220nm?250nm之間，所述窗口層的厚度介于40nm?70nm之間，所述光吸收層的厚度介于2.0μm?4.0μm之間，所述襯底層包括摻氟氧化錫層、導(dǎo)電玻璃、氧化鈦層或摻鋁氧化鋅層中的至少一種，所述背電極層包括由鉬層、鋁層及鉻層中的至少一種。

15.根據(jù)權(quán)利要求12?14中任意一項(xiàng)所述的基于電注入的太陽能電池，其特征在于，所述光吸收層與所述過渡層的界面處形成有釘扎銅離子。

說明書： 太陽能電池的電注入再生方法及基于電注入的太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能電池的電注入再生方法及基于電注入的太陽能電池。

背景技術(shù)[0002] 當(dāng)前太陽能電池得到廣泛應(yīng)用，例如，碲化鎘太陽能電池，較單晶硅太陽能電池有制作方便，成本低廉和重量較輕等優(yōu)點(diǎn)。碲化鎘薄膜太陽能電池簡稱CdTe電池，它是一種以

p型CdTe和n型CdS的異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)的薄膜太陽能電池。一般標(biāo)準(zhǔn)的碲化鎘薄膜太陽能電池

由五層結(jié)構(gòu)組成：背電極、背接觸層、CdTe吸收層、CdTe窗口層、TCO層。碲化鎘薄膜太陽能電

池的生產(chǎn)成本大大低于晶體硅和其他材料的太陽能電池技術(shù)，其次它和太陽光譜很一致，

可吸收95％以上的陽光。在廣泛深入的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上，國際上許多國家的CdTe電池已由

實(shí)驗(yàn)室研究階段開始走向規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。然而，當(dāng)前電池(如碲化鎘薄膜電池)加工完成

后，背電極接觸導(dǎo)電性能較差，一些現(xiàn)有工藝的改進(jìn)也往往導(dǎo)致電池在使用過程中其初始

性能較差，長期穩(wěn)定性也較差，電池的轉(zhuǎn)換效率相對較低。

[0003] 因此，如何提供一種電池及其處理方法以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題實(shí)屬必要。發(fā)明內(nèi)容[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能電池的電注入再生方法及基于電注入的太陽能電池，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽能電池背電極接觸導(dǎo)電性

能較差、電池初始性能、長期穩(wěn)定性較差以及轉(zhuǎn)換效率較低等問題。

[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種太陽能電池的電注入再生方法，包括如下步驟：

[0006] 提供太陽能電池結(jié)構(gòu)，所述太陽能電池結(jié)構(gòu)包括自下而上設(shè)置的襯底層、窗口層、光吸收層、過渡層以及背電極層，其中，所述過渡層包括含銅材料層；

[0007] 對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行電注入以使所述含銅材料層中的銅離子遷移釘扎。[0008] 可選地，形成所述太陽能電池結(jié)構(gòu)的方法包括：[0009] 提供所述襯底層；[0010] 于所述襯底層上形成所述窗口層，其中，所述窗口層包括摻鎂氧化鋅層；[0011] 于所述窗口層上形成所述光吸收層；[0012] 于所述光吸收層上形成所述過渡層；[0013] 于所述過渡層上形成背電極層。[0014] 可選地，所述光吸收層包括至少一個(gè)硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)及至少一個(gè)硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)中的至少一種。

[0015] 可選地，當(dāng)所述光吸收層包括硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元時(shí)，形成所述光吸收層后還包括步驟：對所述光吸收層進(jìn)行活化退火處理，以使硒化鎘/碲化鎘轉(zhuǎn)化為摻硒梯度的硒化

鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層。

[0016] 可選地，所述活化退火處理的退火溫度介于350℃?600℃之間，退火時(shí)間介于5min?40min之間。

[0017] 可選地，當(dāng)所述光吸收層包括硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元時(shí)，所述硫化鎘材料層的厚度介于50nm?150nm之間，所述碲化鎘材料層的厚度介于2000nm?4000nm之間；當(dāng)所述光吸收

層包括硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元時(shí)，所述硒化鎘材料層的厚度介于100nm?400nm之間，所述

碲化鎘材料層的厚度介于2000nm?4000nm之間。

[0018] 可選地，形成所述光吸收層后且在形成所述過渡層之前還包括步驟：將形成有所述光吸收層后的結(jié)構(gòu)置于酸液中進(jìn)行蝕刻清洗，再在經(jīng)過所述刻蝕清洗后的所述光吸收層

上形成所述過渡層。

[0019] 可選地，所述過渡層還包括碲化鋅層，所述含銅材料層包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層形成于所述光吸收層表面，所述含銅材料層形成于所述碲化鋅層表面。

[0020] 可選地，形成所述過渡層之后形成所述背電極層，且在形成所述背電極層之后還包括進(jìn)行銅擴(kuò)散退火的步驟。

[0021] 可選地，所述含銅碲化鋅層中銅的含量介于1％?10％之間；采用磁控濺射工藝形成所述碲化鋅層及所述含銅碲化鋅層，所述碲化鋅層的磁控濺射的基板溫度介于150℃?

350℃之間。

[0022] 可選地，對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行組件封裝之后進(jìn)行所述電注入的工藝。[0023] 可選地，進(jìn)行所述組件封裝之前包括步驟：對形成有所述光吸收層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一次激光刻劃，以形成若干個(gè)結(jié)構(gòu)單元；進(jìn)行光刻膠涂覆顯影，以填充所述第一次激光刻劃

所形成的縫隙；進(jìn)行第二次激光刻劃，以形成若干導(dǎo)電溝道；進(jìn)行磁控濺射填充所述導(dǎo)電溝

道，以形成所述背電極層。

[0024] 可選地，進(jìn)行所述電注入的工藝包括：對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)加載預(yù)設(shè)偏壓，所述預(yù)設(shè)偏壓與開路電壓之間的差值小于所述開路電壓的20％，所述電注入的注入電流介于開

路電流的1?3倍之間，所述電注入的注入時(shí)間介于5?30min之間，控制待注入組件的溫度介

于50℃?150℃之間。

[0025] 本發(fā)明還提供一種基于電注入的太陽能電池，所述太陽能電池優(yōu)選基于本發(fā)明提供的太陽能電池的電注入再生方法制備得到，當(dāng)然，也可以采用其他制備方法制備得到，所

述太陽能電池包括自下而上設(shè)置的襯底層、窗口層、光吸收層、過渡層以及背電極層，其中，

所述過渡層包括含銅材料層，且所述含銅材料層中的銅離子經(jīng)過電注入后進(jìn)行了遷移釘

扎。

[0026] 可選地，所述窗口層的材料包括摻鎂氧化鋅；和/或，所述光吸收層包括至少一個(gè)硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)及至少一個(gè)硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層構(gòu)

成的疊層結(jié)構(gòu)中的至少一種。

[0027] 可選地，所述過渡層還包括碲化鋅層，所述含銅材料層包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層形成于所述光吸收層表面，所述含銅材料層形成于所述碲化鋅層表面；所述

背電極層的厚度介于220nm?250nm之間，所述窗口層的厚度介于40nm?70nm之間，所述光吸

收層的厚度介于2.0μm?4.0μm之間，所述襯底層包括摻氟氧化錫層、導(dǎo)電玻璃、氧化鈦層或

摻鋁氧化鋅層中的至少一種，所述背電極層包括由鉬層、鋁層及鉻層中的至少一種。

[0028] 可選地，所述光吸收層與所述過渡層的界面處形成有釘扎銅離子。[0029] 如上所述，本發(fā)明的太陽能電池的電注入再生方法及基于電注入的太陽能電池，通過進(jìn)行電注入工藝使得銅離子進(jìn)行方向性的擴(kuò)散遷移并進(jìn)一步氧化釘扎，可以利于背接

觸導(dǎo)電的作用，同時(shí)不會在正常工作狀態(tài)下的隨機(jī)擴(kuò)散，在提升組件效率的情況下，并具備

長期穩(wěn)定性。光吸收層采用硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)有效

降低了碲化鎘的能帶，使得電池對700nm～900nm的波長的光的吸收大幅增加，使太陽能電

池對長波長和短波長光的吸收達(dá)到最大，以此增加電池短路電流密度，提高電池效率。

附圖說明[0030] 圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例中太陽能電池的電注入再生方法的流程圖。[0031] 圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中提供襯底層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0032] 圖3顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中形成窗口層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0033] 圖4顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中形成光吸收層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034] 圖5顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中活化退火處理后的結(jié)構(gòu)示意圖。[0035] 圖6顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中形成過渡層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0036] 圖7顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中形成過渡層的另一示例的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0037] 圖8顯示為本發(fā)明實(shí)施例形成太陽能電池結(jié)構(gòu)中形成背電極層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0038] 圖9顯示為本發(fā)明實(shí)施例中太陽能電池的電注入再生方法電注入后的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0039] 圖10顯示為本發(fā)明一種電注入示例的示意圖。[0040] 元件標(biāo)號說明[0041] 101襯底層[0042] 102窗口層[0043] 103光吸收層[0044] 1031硒化鎘[0045] 1032碲化鎘[0046] 1033摻硒碲化鎘[0047] 104過渡層[0048] 1041含銅材料層[0049] 1042碲化鋅[0050] 105背電極層[0051] 106釘扎銅離子[0052] S1～S2步驟具體實(shí)施方式[0053] 以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)

施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離

本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

[0054] 如在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際

制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。

[0055] 為了方便描述，此處可能使用諸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空間關(guān)系詞語來描述附圖中所示的一個(gè)元件或特征與其他元件或特征的關(guān)系。將理解

到，這些空間關(guān)系詞語意圖包含使用中或操作中的器件的、除了附圖中描繪的方向之外的

其他方向。此外，當(dāng)一層被稱為在兩層“之間”時(shí)，它可以是所述兩層之間僅有的層，或者也

可以存在一個(gè)或多個(gè)介于其間的層。

[0056] 在本申請的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間

的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

[0057] 需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪

制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，其組件布局型態(tài)也可能

更為復(fù)雜。

[0058] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種太陽能電池的電注入再生方法，包括如下步驟：[0059] S1：提供太陽能電池結(jié)構(gòu)，所述太陽能電池結(jié)構(gòu)包括自下而上設(shè)置的襯底層、窗口層、光吸收層、過渡層以及背電極層，其中，所述過渡層包括含銅材料層；

[0060] S2：對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行電注入以使所述含銅材料層中的銅離子遷移釘扎。

[0061] 下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明太陽能電池的制備方法。[0062] 如圖1的S1步驟及圖2?8所示，首先進(jìn)行步驟S1，提供太陽能電池結(jié)構(gòu)，所述太陽能電池結(jié)構(gòu)包括自下而上設(shè)置的襯底層101、窗口層102、光吸收層103、過渡層104以及背電極

層105，其中，所述過渡層104包括含銅材料層1041。其中，在其他實(shí)施例中，還可以在上述各

個(gè)材料層之間依據(jù)實(shí)際需求設(shè)置其他材料層。

[0063] 作為示例，形成所述太陽能電池結(jié)構(gòu)的方法包括：[0064] 首先，如圖2所示，提供所述襯底層101。[0065] 作為示例，所述襯底層101的材料包括摻氟氧化錫、導(dǎo)電玻璃、氧化鈦或摻鋁氧化鋅，當(dāng)然，也可以是上述材料的材料層所構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。所述襯底層101可以作為太陽能

電池的前電極，起到導(dǎo)電子阻空穴的作用；所述襯底層101還可以作為基板，其上可以鍍膜。

[0066] 接著，如圖3所示，于所述襯底層101上形成所述窗口層102，其中，所述窗口層102包括摻鎂氧化鋅層(MZO)。在一示例中，可以采用磁控濺射法形成所述窗口層102，也可以采

用絲網(wǎng)印刷或射頻濺射的方法形成所述窗口層102；所述窗口層102的厚度介于40nm～70nm

之間，例如，可以是45nm、50nm、60nm、65nm。較佳地，所述窗口層102的材料包括摻鎂氧化鋅，

其中，鎂的摻雜量介于0mol％～8mol％之間，例如，可以是2mol％、4mol％、8mol％。以利于

在后續(xù)的電注入工藝中保持提升該層材料層的性能。

[0067] 接著，如圖4?5所示，于所述窗口層102上形成所述光吸收層103。[0068] 作為示例，所述光吸收層103包括至少一個(gè)硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)及至少一個(gè)硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)中的至少一種。也就是說，所述光吸

收層103可以由硫化鎘/碲化鎘(CdS/CdTe)的循環(huán)構(gòu)成，可以是一個(gè)這樣的循環(huán)，也可以是

多個(gè)這樣的循環(huán)構(gòu)成所述光吸收層103。所述光吸收層103還可以由硒化鎘/碲化鎘(CdSe/

CdTe)的循環(huán)構(gòu)成，可以是一個(gè)這樣的循環(huán)，也可以是多個(gè)這樣的循環(huán)構(gòu)成所述光吸收層

103。當(dāng)然，所述光吸收層103還可以是由上述兩個(gè)循環(huán)共同構(gòu)成。本實(shí)施例中，如圖4所示，

所述光吸收層103由一層硒化鎘1031和一層碲化鎘1032構(gòu)成。

[0069] 作為示例，所述太陽能電池選擇為碲化鎘電池，其中，碲化鎘電池經(jīng)過本發(fā)明的方法后效率提升明顯，例如可以提升至15％以上，同時(shí)，穩(wěn)定性也會得到較大的提升。

[0070] 作為示例，當(dāng)所述光吸收層103包括硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元時(shí)，所述硫化鎘材料層的厚度介于50nm?150nm之間，例如，可以是60nm、80nm、100nm、120nm，所述碲化鎘材料層

的厚度介于2000nm?4000nm之間，例如，可以是2200nm、2500nm、3000nm、3500nm；

[0071] 當(dāng)所述光吸收層103包括硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元時(shí)，所述硒化鎘材料層的厚度介于100nm?400nm之間，例如，可以是180nm、200nm、300nm、350nm，所述碲化鎘材料層的厚度介

于2000nm?4000nm之間，例如，可以是2200nm、2500nm、3000nm、3500nm。

[0072] 本實(shí)施例中，如圖5所示，當(dāng)所述光吸收層103包括硒化鎘1031/碲化鎘1032循環(huán)單元時(shí)，形成所述光吸收層103后還包括步驟：對所述光吸收層103進(jìn)行活化退火處理，以使硒

化鎘1031/碲化鎘1032轉(zhuǎn)化為摻硒梯度的硒化鎘1031/摻硒碲化鎘1033/碲化鎘1032復(fù)合

層。作為示例，所述活化退火處理的退火溫度介于350℃?600℃之間，如，可以是400℃、450

℃、500℃，退火時(shí)間介于5min?40min之間，如，可以是10min、20min、30min。該復(fù)合層結(jié)構(gòu)有

效降低了碲化鎘的能帶，使得電池對700nm～900nm的波長的光的吸收大幅增加，使太陽能

電池對長波長和短波長光的吸收達(dá)到最大，以此增加電池短路電流密度，提高電池效率；另

外太陽能電池窗口層102采用摻鎂氧化鋅材料，該層作為太陽能電池中的緩沖層，可以為硒

化鎘層與襯底層101之間的接觸起到緩沖作用，減小界面間載流子的復(fù)合，從而進(jìn)一步增大

電流密度。

[0073] 作為示例，可以采用近空間升華法(CloseSpaceSublimation，CSS)形成所述光吸收層103。其中，近空間升華法是氣相沉積方法中的一種，將通過高溫(高于材料的沸騰或

升華溫度的溫度)從材料源蒸發(fā)或升華的待沉積蒸汽朝向基板移動(dòng)并最終沉積在基板的表

面上，形成所需的薄膜。采用近空間升華法制備半導(dǎo)體薄膜具有薄膜質(zhì)量好、沉積速率高

(最高可達(dá)5000mm/h)、設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。高效的沉積速率以及相對簡單的設(shè)備

使得該方法在制備薄膜中具有很大的優(yōu)勢。例如，在本實(shí)施例中，采用近空間升華法于所述

窗口層102遠(yuǎn)離所述襯底層102的表面形成依次形成硒化鎘1031和碲化鎘1032，以形成所述

光吸收層103，進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，還可以將這一步得到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行活化退火處理，以使

所述光吸收層103形成為具有摻硒梯度的硒化鎘1031/摻硒碲化鎘1033/碲化鎘1032復(fù)合

層，這里所述摻硒梯度可以是自硒化鎘1031至碲化鎘1032處之間遞減，可以依據(jù)本實(shí)施例

設(shè)置的各材料層的厚度以及活化退火處理的參數(shù)獲得。作為示例，所述光吸收層103中硒的

摻雜量介于5mol％～20mol％之間，例如，可以是8mol％、10mol％、15mol％。

[0074] 另外，還可以形成多個(gè)循環(huán)單元以構(gòu)成所述光吸收層103，以形成硒化鎘/碲化鎘循環(huán)單元為例，首先采用近空間升華法于所述窗口層102遠(yuǎn)離所述襯底層101的表面形成一

層硒化鎘層；然后采用近空間升華法于所述硒化鎘層的表面形成一層碲化鎘層，從而形成

硒化鎘/碲化鎘子疊層結(jié)構(gòu)；于所述硒化鎘/碲化鎘子疊層結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)所述硒化

鎘/碲化鎘子疊層結(jié)構(gòu)循環(huán)，以形成所述硒化鎘/碲化鎘疊層結(jié)構(gòu)。在一示例中，當(dāng)包括多個(gè)

循環(huán)單元時(shí)，所述硒化鎘總的材料層的厚度介于100nm?400nm之間，所述碲化鎘的總的材料

層的厚度介于2000nm?4000nm之間，每一材料層的厚度可以依據(jù)循環(huán)單元數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。較佳

地，所述硒化鎘/碲化鎘疊層結(jié)構(gòu)包括3?6個(gè)所述硒化鎘/碲化鎘子疊層結(jié)構(gòu)，即包括3?6個(gè)

循環(huán)單元。

[0075] 接著，如圖6?7所示，于所述光吸收層103上形成所述過渡層104，其中，所述過渡層104包括含銅材料層1041，以基于所述含銅材料層1041進(jìn)行后續(xù)的電注入工藝。

[0076] 作為示例，形成所述光吸收層103后且在形成所述過渡層104之前還包括步驟：將形成有所述光吸收層103后的結(jié)構(gòu)置于酸液中進(jìn)行蝕刻清洗，再在經(jīng)過所述刻蝕清洗后的

所述光吸收層103上形成所述過渡層104。可選地，所述酸液可以是鹽酸、磷酸等，較佳地，選

擇為0.05％?5％(如0.1％、0.2％、0.3％等)的鹽酸。在一示例中，采用近空間升華法制備材

料層后不論硫化鎘/碲化鎘結(jié)構(gòu)，還是硒化鎘/碲化鎘結(jié)構(gòu)，最外面的膜層是碲化鎘膜層，鹽

酸等清洗會處理掉表面的氧化物，清潔碲化鎘的表界面；另一方面，鹽酸等會和碲化鎘微弱

反應(yīng)，溶解部分的鎘，使得碲化鎘表面富碲，富碲碲化鎘表面有利于后續(xù)材料層界面性能的

提升，例如，有利于后面磁控濺射沉積的ZnTe：Cu膜層形成良好的界面工程。

[0077] 作為示例，如圖7所示，所述過渡層104還包括碲化鋅層1042，可以有利于勢壘過渡，所述含銅材料層1041包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層1042形成于所述光吸收層

103表面，所述含銅碲化鋅層形成于所述碲化鋅層1042表面。本實(shí)施例中，采用上述碲化鋅

層1042/含銅碲化鋅層構(gòu)成的過渡層104。在一可選示例中，設(shè)置所述含銅材料層中的銅的

含量介于1％?10％之間，即其質(zhì)量百分比介于1％?10％之間，如可以是6％、8％，所述含銅

碲化鋅層中銅的含量介于1％?10％之間；采用磁控濺射工藝形成所述碲化鋅層及所述含銅

碲化鋅層，所述碲化鋅層的磁控濺射的基板溫度介于150℃?350℃之間。所述含銅材料層的

厚度介于15?100nm之間，所述碲化鋅的厚度介于15?100nm之間。在本實(shí)施例中，形成的所述

碲化鋅層的厚度為20nm，形成的含銅碲化鋅層的厚度為20nm。

[0078] 作為示例，形成所述過渡層104之后形成所述背電極層，且在形成所述背電極層之后還包括進(jìn)行銅擴(kuò)散退火的步驟，進(jìn)行上述熱退火，在一定溫度下使得銅離子在上下材料

層之間進(jìn)行擴(kuò)散，如下層碲化鋅和上層背電極層(鉬層)甚至所述過渡層下方的所述光吸收

層(如碲化鎘)的一定厚度里進(jìn)行擴(kuò)散，均勻分布，使得背電極層(鉬層)和所述過渡層(如碲

化鋅)等形成利于電勢的界面工程。在一示例中，上述退火的退火溫度介于150?250℃之間，

例如，可以是180℃、200℃，退火時(shí)間介于10?25min之間，例如，可以是12min、20min。其中，

在本實(shí)施例中，采用摻硒的碲化鎘層，由于硒在碲化鎘中的溶解度較大，因此硒化鎘/碲化

鎘疊層結(jié)構(gòu)沉積配合活化退火處理后形成一定摻硒梯度的性能優(yōu)異的硒化鎘/摻硒碲化

鎘/碲化鎘復(fù)合層，其可有效阻止銅離子向摻鎂氧化鋅窗口層擴(kuò)散，降低了深能級缺陷的產(chǎn)

生，從而有利于提高太陽能電池的初始性能和長期穩(wěn)定性。

[0079] 最后，如圖8所示，于所述過渡層104上形成背電極層105，以制備太陽能電池。作為示例，可以采用但不限于磁控濺射法形成所述背電極層105，所述背電極層105的材料包括

由鉬、鋁及鉻組成的群組中的一種或兩種以上。所述背電極層105的厚度介于100nm?300nm

之間，如可以是120nm、150nm、200nm。

[0080] 其中，在一示例中，對形成有所述光吸收層103的結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一次激光刻劃，以形成若干個(gè)結(jié)構(gòu)單元，以使各結(jié)構(gòu)單元之間相互絕緣；接著，進(jìn)行光刻膠涂覆顯影，以填充所

述第一次激光刻劃所形成的縫隙；進(jìn)行第二次激光刻劃，以形成若干導(dǎo)電溝道，以實(shí)現(xiàn)后續(xù)

的導(dǎo)電；進(jìn)行磁控濺射填充所述導(dǎo)電溝道，以形成所述背電極層105。

[0081] 作為示例，對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行組件封裝之后進(jìn)行所述電注入的工藝。該示例中，電注入發(fā)生在組件封裝之后，可以有利于防止組件封裝過程中溫度處理對電注入

的影響，有利于達(dá)到電注入后不再有溫度處理的目的，有利于電池性能的提高，有利于提高

電注入所帶來的再生作用。其中，所述組件封裝可以采用現(xiàn)有的太陽能電池封裝工藝，例

如，可選地，封裝可以包括：邊緣清邊處理，匯流條敷設(shè)，邊緣密封膠涂敷，芯片/膠片/背板

玻璃合片，層壓，接線盒安裝，終檢，包裝。

[0082] 如圖1中的S2及圖9所示，進(jìn)行步驟S2，對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行電注入以使所述含銅材料層中的銅離子遷移釘扎。其中，電注入過程中電勢的加持使得因?yàn)殂~離子再次

進(jìn)行方向性的擴(kuò)散遷移，如使得前述退火后的銅離子再次進(jìn)行方向性的擴(kuò)散遷移，進(jìn)一步，

較佳地控制組件在一定的溫度下進(jìn)行電注入，以本實(shí)施例為例，在偏壓下銅離子會向碲化

鎘/碲化鋅膜層遷移，當(dāng)然，銅離子也會向含銅材料層1041上下的材料層中發(fā)生一定的擴(kuò)

散，接著，電注入經(jīng)過一定的時(shí)間后，遷移后的銅離子進(jìn)一步氧化釘扎，如圖9中的釘扎銅離

子106所示，例如，本實(shí)施例中可以是使得銅離子固定在碲化鋅以及碲化鎘的表界面。此時(shí)

銅離子即起到利于背接觸導(dǎo)電的作用，同時(shí)不會在正常工作狀態(tài)下的隨機(jī)擴(kuò)散，在提升組

件效率的情況下，并具備長期穩(wěn)定性。在一示例中，當(dāng)前碲化鎘薄膜電池加工完成后，膜層

中缺陷未得到激活，如處于退火態(tài)，隨后電池片在在一定的溫度下，載流子注入(加正向偏

壓)，銅離子進(jìn)行有序的遷移擴(kuò)散，電池中的缺陷受到激發(fā)，表現(xiàn)為電池電學(xué)性能衰減，這一

狀態(tài)稱為衰減態(tài)；隨著載流子的進(jìn)一步注入，凈缺陷濃度增加，勢壘區(qū)寬度減小，電池電學(xué)

性能得到恢復(fù)，且缺陷處于低活性的狀態(tài)，稱為再生態(tài).電池處于再生態(tài)，電池電池光電轉(zhuǎn)

換效率得以提升并增加穩(wěn)定性。

[0083] 作為示例，進(jìn)行所述電注入的過程中，將待注入的產(chǎn)品放到電注入設(shè)備的加熱平臺上，從組件的正負(fù)極兩端給組件加一個(gè)偏壓，即給組件的正極輸出端接正極電源，負(fù)極輸

出端接負(fù)極，電注入工藝包括：對所述太陽能電池結(jié)構(gòu)加載預(yù)設(shè)偏壓，所述預(yù)設(shè)偏壓與開路

電壓(voc)之間的差值小于所述開路電壓的20％，也即，所述預(yù)設(shè)偏壓的電壓值為所述太陽

能電池結(jié)構(gòu)的開路電壓的±20％，例如，可以是5％、10％、12％、15％等，另外，所述電注入

的注入電流介于開路電流(JSC)的1?3倍之間，如1.5倍、2倍、2.5倍，所述電注入的注入時(shí)間

介于5?30min之間，如可以是10min、12min、18min、25min，控制待注入組件的溫度介于25℃?

150℃之間，如可以是50℃、80℃、100℃、120℃。另外，在一示例中，圖10給出一種電注入的

示意圖，其中，P1劃槽中間填充絕緣材料(如光刻膠)作為絕緣，P2劃槽填充導(dǎo)電材料(如鉬)

起到導(dǎo)電作用，可以與所述背電極層基于同一工藝填充，其中，所述P2劃槽的數(shù)量及布置可

以依據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)，可以為若剛平行間隔排布的結(jié)構(gòu)，可選地，所述P2劃槽的底部可以停

止在所述窗口層102上，頂部與所述背電極層105電連接，P3可以為劃線，可以不進(jìn)行填充，

起到絕緣背電極層的作用。箭頭代表電子的流動(dòng)方向。

[0084] 本發(fā)明還提供一種基于電注入的太陽能電池，所述太陽能電池優(yōu)選基于本發(fā)明提供的太陽能電池的電注入再生方法制備得到，當(dāng)然，也可以采用其他制備方法制備得到，其

中，所述太陽能電池的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)特征可以參考本實(shí)施例的上述描述，在此不再贅述。所

述太陽能電池包括自下而上設(shè)置的襯底層101、窗口層102、光吸收層103、過渡層104以及背

電極層105，其中，所述過渡層104包括含銅材料層1041，且所述含銅材料層1041中的銅離子

經(jīng)過電注入后進(jìn)行了遷移釘扎，形成釘扎銅離子106。

[0085] 作為示例，所述窗口層102的材料包括摻鎂氧化鋅。[0086] 作為示例，所述光吸收層103包括至少一個(gè)硫化鎘/碲化鎘循環(huán)單元構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)及至少一個(gè)硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘復(fù)合層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)中的至少一種。

[0087] 作為示例，所述過渡層104還包括碲化鋅層1042，所述含銅材料層1041包括含銅碲化鋅層，其中，所述碲化鋅層1042形成于所述光吸收層103表面，所述含銅材料層1041形成

于所述碲化鋅層1042表面。

[0088] 作為示例，所述背電極層105的厚度介于220nm?250nm之間，所述窗口層102的厚度介于40nm?70nm之間，所述光吸收層103的厚度介于2.0μm?4.0μm之間，所述襯底層101包括

摻氟氧化錫層、導(dǎo)電玻璃、氧化鈦層或摻鋁氧化鋅層中的至少一種，所述背電極層105包括

由鉬層、鋁層及鉻層中的至少一種。

[0089] 作為示例，所述光吸收層103與所述過渡層102的界面處釘扎有釘扎銅離子106。[0090] 綜上所述，本發(fā)明的太陽能電池的電注入再生方法及基于電注入的太陽能電池，通過進(jìn)行電注入工藝使得銅離子進(jìn)行方向性的擴(kuò)散遷移并進(jìn)一步氧化釘扎，可以利于背接

觸導(dǎo)電的作用，同時(shí)不會在正常工作狀態(tài)下的隨機(jī)擴(kuò)散，在提升組件效率的情況下，并具備

長期穩(wěn)定性。光吸收層采用硒化鎘/摻硒碲化鎘/碲化鎘的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)有效

降低了碲化鎘的能帶，使得電池對700nm～900nm的波長的光的吸收大幅增加，使太陽能電

池對長波長和短波長光的吸收達(dá)到最大，以此增加電池短路電流密度，提高電池效率。所

以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

[0091] 上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因

此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完

成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。