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申请/专利权人：安徽九颍智能设备有限公司

摘要：本发明涉及薄膜太阳能电池制作技术领域，且公开了一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层，所述CuInSe2电池减反射层包括以下重量份数配比的原料：3‑5份平均粒径≤50nm的TiO2粉末、3‑8份平均粒径≤50nm的Al2O3粉末、100份平均粒径≤100nm的MgF2粉末，所述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：先制备得到粉状减反射组分，再制备得到片状减反射组分，接着制备得到减反射层用的靶材组分最后，制备得到CuInSe2电池减反射层。本发明解决了现有的CuInSe2电池减反射层，在有效增加可见光入射的同时，无法实现有效反射紫外光线的技术问题。

主权项：1.一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述CuInSe2电池减反射层包括以下重量份数配比的原料：3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末；所述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末进行球磨干燥处理，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分进行压片处理，制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，在1100℃时保温4h，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.采用脉冲激光沉淀方法，将步骤S3中的靶材组分沉积在CuInSe2CdS太阳能电池的ZnO:Al窗口层上，其中，激光器的波长为266nm，反应室的本底真空为10-5Pa，制备得到CuInSe2电池减反射层。

全文数据：一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层及制备方法技术领域本发明涉及薄膜太阳能电池制作技术领域，具体为一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层及制备方法。背景技术CuInSe2CdS太阳能电池是以p型CuInSe2和n型CdS为异质结的薄膜太阳能电池，如图1所示，在玻璃衬底1上一共沉积有五层薄膜，由下至上依次为：玻璃衬底1、厚度为500nm的金属Mo背接触层2、厚度为2um的CuInSe2吸收层3、厚度为50nm的CdS缓冲层4、厚度为50nm的本征ZnO层5、厚度为500nm的ZnO:Al窗口层6，最后在ZnO:Al窗口层6上镀上减反射层7来增加光的入射。其中，能带隙为1.53eV的CuInSe2吸收层3与可见光光谱最佳吸收位置1.45eV-1.5eV匹配良好，而无法吸收频率较高的紫外光线，尤其时紫外光线对CuInSe2CdS太阳能电池是有害的，不但能够加速CuInSe2CdS太阳能电池的老化，而且能够降低其光电转化效率。而现有的减反射层7一般采用SiO2、TiO2、SiNx、MgF2等材料制作而成，上述材料制作而成的减反射层7由于不具备反射紫外光线的功能，所以其在增加可见光入射到CuInSe2CdS太阳能电池内部的同时，也提高了紫外光线入射到CuInSe2CdS太阳能电池内部的机率。本发明提供一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层及制备方法，旨在解决现有的CuInSe2电池减反射层，在有效增加可见光入射的同时，无法实现有效反射紫外光线的技术问题。发明内容一解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层及制备方法，解决了现有的CuInSe2电池减反射层，在有效增加可见光入射的同时，无法实现有效反射紫外光线的技术问题。二技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层，所述CuInSe2电池减反射层包括以下重量份数配比的原料：3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末。优选的，所述纳米TiO2粉末的平均粒径≤50nm。优选的，所述纳米Al2O3粉末的平均粒径≤50nm。优选的，所述纳米MgF2粉末的平均粒径≤100nm。优选的，所述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末进行球磨干燥处理，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分进行压片处理，制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，在1100℃时保温4h，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.采用脉冲激光沉淀方法，将步骤S3中的靶材组分沉积在CuInSe2CdS太阳能电池的ZnO:Al窗口层上，其中，激光器的波长为266nm，反应室的本底真空为10-5Pa，制备得到CuInSe2电池减反射层。三有益的技术效果与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：本发明主要以纳米TiO2、纳米Al2O3、纳米MgF2为原料制备出CuInSe2电池减反射层；经测试，本发明的CuInSe2电池减反射层在波长400-760nm范围内的平均透光率为91-93％，与对比例中的CuInSe2电池减反射层在波长400-760nm范围内的平均透光率85-88％相比，取得了显著提高CuInSe2电池减反射层在可见光范围内透光率的技术效果；本发明制备出的CuInSe2电池减反射层在波长10-400nm范围内的平均反射率为88-92％，与对比例中的CuInSe2电池减反射层在波长10-400nm范围内的平均反射率9-10％相比，取得了显著提高CuInSe2电池减反射层在紫外光范围内反射率的技术效果；这一技术方案，与现有技术相比，在显著提高CuInSe2电池减反射层在可见光范围内透光率的同时，显著提高了CuInSe2电池减反射层在紫外光范围内的反射率，从而在有效增加可见光入射的同时，实现了有效反射紫外光线的技术效果。附图说明图1为现有技术中CuInSe2薄膜电池结构示意图。图中标示：1-玻璃衬底，2-金属Mo背接触层，3-CuInSe2吸收层，4-CdS缓冲层，5-本征ZnO层，6-ZnO:Al窗口层，7-减反射层。具体实施方式实施例一：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：3g平均粒径≤50nm的TiO2、5g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取3g平均粒径≤50nm的TiO2、5g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨120min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥2h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气3min，第二步压至10MPa保压10min，第三步压至20MPa保压15min，第四步降压至15MPa保压5min，第五步降压至10MPa保压2min，第六步降压至5MPa保压2min，第七步降压至1MPa保压1min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为5℃min，升温至1100℃时保温4h，之后进行降温，退火速率为10℃min，降温至1000℃时保温1h，降温至800℃时保温1h，降温至600℃时保温0.5h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.采用脉冲激光沉淀方法，将步骤S3中的靶材组分沉积在CuInSe2CdS太阳能电池的ZnO:Al窗口层6上，其中，激光器的波长为266nm，反应室的本底真空为10-5Pa，制备得到CuInSe2电池减反射层。实施例二：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：5g平均粒径≤50nm的TiO2、5g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取5g平均粒径≤50nm的TiO2、5g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨180min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥1h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气5min，第二步压至10MPa保压8min，第三步压至20MPa保压10min，第四步降压至15MPa保压2min，第五步降压至10MPa保压1min，第六步降压至5MPa保压5min，第七步降压至1MPa保压2min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为8℃min，升温至1100℃时保温3.5h，之后进行降温，退火速率为5℃min，降温至1000℃时保温2h，降温至700℃时保温2h，降温至500℃时保温1h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。实施例三：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：5g平均粒径≤50nm的TiO2、3g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取5g平均粒径≤50nm的TiO2、3g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨150min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥1.5h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至3MPa排气5min，第二步压至8MPa保压15min，第三步压至18MPa保压15min，第四步降压至13MPa保压10min，第五步降压至10MPa保压2min，第六步降压至8MPa保压2min，第七步降压至3MPa保压5min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为10℃min，升温至1100℃时保温3h，之后进行降温，退火速率为10℃min，降温至1000℃时保温2h，降温至800℃时保温1.5h，降温至600℃时保温1h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。实施例四：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：3g平均粒径≤50nm的TiO2、7g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取3g平均粒径≤50nm的TiO2、7g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨120min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥2h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气3min，第二步压至10MPa保压10min，第三步压至20MPa保压15min，第四步降压至15MPa保压5min，第五步降压至10MPa保压2min，第六步降压至5MPa保压2min，第七步降压至1MPa保压1min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为5℃min，升温至1100℃时保温4h，之后进行降温，退火速率为10℃min，降温至1000℃时保温1h，降温至800℃时保温1h，降温至600℃时保温0.5h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。实施例五：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：4g平均粒径≤50nm的TiO2、6g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取4g平均粒径≤50nm的TiO2、6g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨180min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥1h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气5min，第二步压至10MPa保压8min，第三步压至20MPa保压10min，第四步降压至15MPa保压2min，第五步降压至10MPa保压1min，第六步降压至5MPa保压5min，第七步降压至1MPa保压2min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为8℃min，升温至1100℃时保温3.5h，之后进行降温，退火速率为5℃min，降温至1000℃时保温2h，降温至700℃时保温2h，降温至500℃时保温1h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。实施例六：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：4g平均粒径≤50nm的TiO2、8g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取4g平均粒径≤50nm的TiO2、8g平均粒径≤50nm的Al2O3、100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨150min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥1.5h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至3MPa排气5min，第二步压至8MPa保压15min，第三步压至18MPa保压15min，第四步降压至13MPa保压10min，第五步降压至10MPa保压2min，第六步降压至8MPa保压2min，第七步降压至3MPa保压5min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为10℃min，升温至1100℃时保温3h，之后进行降温，退火速率为10℃min，降温至1000℃时保温2h，降温至800℃时保温1.5h，降温至600℃时保温1h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。对比例一：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨120min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥2h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气3min，第二步压至10MPa保压10min，第三步压至20MPa保压15min，第四步降压至15MPa保压5min，第五步降压至10MPa保压2min，第六步降压至5MPa保压2min，第七步降压至1MPa保压1min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为5℃min，升温至1100℃时保温4h，之后进行降温，退火速率为10℃min，降温至1000℃时保温1h，降温至800℃时保温1h，降温至600℃时保温0.5h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。对比例二：CuInSe2电池减反射层包括以下原料：100g平均粒径≤100nm的MgF2；上述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取100g平均粒径≤100nm的MgF2与60mL无水乙醇一起置入球磨罐中，采用直径3mm的锆珠，在N2保护下，球磨180min，置于真空干燥箱内，于78℃下真空干燥1h，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分置于模具中，采用粉末压片机根据下述方法进行压片处理，第一步压至5MPa排气5min，第二步压至10MPa保压8min，第三步压至20MPa保压10min，第四步降压至15MPa保压2min，第五步降压至10MPa保压1min，第六步降压至5MPa保压5min，第七步降压至1MPa保压2min，第八步降压至零；制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，升温速度为8℃min，升温至1100℃时保温3.5h，之后进行降温，退火速率为5℃min，降温至1000℃时保温2h，降温至700℃时保温2h，降温至500℃时保温1h，降温至50℃时取出置于真空干燥器内自然冷却至室温，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.制备方法与实施例一中步骤S4的制备方法相同，制备得到CuInSe2电池减反射层。性能测试：一、采用透光率测试仪测试上述实施例与对比例中制备的CuInSe2电池减反射层，在波长400-760nm范围内的平均透光率，测试结果见表1；表1样品在波长400-760nm范围内的平均透光率％实施例一91实施例二91实施例三93实施例四92实施例五93实施例六93对比例一85对比例二88二、采用反射率测试仪测试上述实施例与对比例中制备的CuInSe2电池减反射层，在波长10-400nm范围内的平均反射率，测试结果见表2。表2样品在波长10-400nm范围内的平均反射率％实施例一88实施例二89实施例三91实施例四88实施例五89实施例六92对比例一9对比例二10

权利要求：1.一种能反射紫外光的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述CuInSe2电池减反射层包括以下重量份数配比的原料：3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末。2.根据权利要求1所述的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述纳米TiO2粉末的平均粒径≤50nm。3.根据权利要求1所述的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述纳米Al2O3粉末的平均粒径≤50nm。4.根据权利要求1所述的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述纳米MgF2粉末的平均粒径≤100nm。5.根据权利要求1-4任意一项所述的CuInSe2电池减反射层，其特征在于：所述CuInSe2电池减反射层的制备方法包括以下步骤：S1.取3-5份纳米TiO2粉末、3-8份纳米Al2O3粉末、100份纳米MgF2粉末进行球磨干燥处理，制备得到粉状减反射组分；S2.将步骤S1中的粉状减反射组分进行压片处理，制备得到片状减反射组分；S3.将步骤S2中的片状减反射组分置于预热温度为600℃的真空炉中，在1100℃时保温4h，制备得到减反射层用的靶材组分；S4.采用脉冲激光沉淀方法，将步骤S3中的靶材组分沉积在CuInSe2CdS太阳能电池的ZnO:Al窗口层上，其中，激光器的波长为266nm，反应室的本底真空为10-5Pa，制备得到CuInSe2电池减反射层。

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