纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010559291.X	申请日：	2010.11.25
公开号：	CN102479869A	公开日：	2012.05.30
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H01L 31/18申请日:20101125\|\|\|公开
IPC分类号：	H01L31/18; H01L31/0352	主分类号：	H01L31/18
申请人：	中国电子科技集团公司第十八研究所
发明人：	李微; 闫礼; 李巍; 赵彦民; 杨立; 冯金晖; 刘兴江
地址：	300381 天津市南开区李七庄凌庄子道18号
优先权：
专利代理机构：	天津盛理知识产权代理有限公司 12209	代理人：	王来佳
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内容摘要

本发明涉及一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，包括以下制备过程：①将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上；②在纳米孔膜中生成纳米柱：③在生成纳米柱的纳米孔膜上生成CIGS吸收层；④在CIGS吸收层上沉积顶电极层。本发明的采用n型纳米柱部分生长于纳米孔膜中，部分位于纳米孔膜的上面；p型CIGS吸收层部分生长在纳米孔膜上面的纳米柱上面和纳米柱之间，形成太阳电池的pn结的立柱结构，更加利于光生载流子传输，减少复合的几率，进而增加太阳电池光电转换效率，同时在满足太阳能电池板可卷曲的前提下，降低了电池的制造成本。

权利要求书

1：纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为 108-1010nm、孔径为 5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，其特征在于：包括以下制备过程： ①将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上； ②在纳米孔膜中生成纳米柱：将①中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.001-0.01M 的 (CH3COO)2Cd， 0.01-0.1M 的 SC(NH2)2， 0.003-0.03M 的 CH3COONH4 的混合溶液，以氨水调节 PH 范围在 10.5 ～ 11 之间，电流密度 0.5 ～ 1.5mA/cm2，将电解槽置于 70 ～ 80℃的恒温水浴中，沉积 15 ～ 30min，在纳米孔膜的孔中生长出 CdS 层作为纳米柱；或将① 中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.05mol//L 的 Zn(NO3)2 溶液，电流密度 2 0.1 ～ 1.0mA/cm ，将电解槽置于 60 ～ 70℃的恒温水浴中，沉积 30 ～ 60min，在纳米孔膜的孔中生长出 ZnO 层作为纳米柱 ZnO 层作为 n 型纳米柱； ③在生成纳米柱的纳米孔膜上生成 CIGS 吸收层：将②中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至 250-300℃时，蒸发 In、 Ga 和 Se 的时间为 0.1-5 小时，形成 (In07Ga03)2Se3 预置层；继续升温至 400-450℃，蒸发 Cu、 Se0.1-5 小时，形成的薄膜微富 Cu ；保温 0.1-1 小时后，降低蒸发室温度至 250-300℃，继续蒸发 In、 Ga、 Se 的时间为 0.1-5 小时，生成 1.5 ～ 2μ 厚的 CuIn0.7Ga0.3Se2 薄膜作为 p 型 CIGS 吸收层； ④在 CIGS 吸收层上沉积顶电极层：将透明导电材料氧化铟锡 ITO 或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al 作为顶电极层通过磁控溅射沉积在 p 型 CIGS 吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。2：根据权利要求 1 所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述① 中衬底的厚度为 25 ～ 50μm。3：根据权利要求 1 所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述② 中生成的纳米柱厚度为 50 ～ 70nm。4：根据权利要求 1 所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述③ 中生成的 CIGS 吸收层总厚度为 1.5 ～ 2μm。5：根据权利要求 1 所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述④ 中顶电极层的厚度为 300 ～ 600nm。

说明书

纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法
    技术领域本发明属于太阳电池制造技术领域，特别是涉及一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。
     背景技术太阳电池是将太阳能转化为电能的装置。在传统太阳能电池中，硅吸收光并产生自由电子，这些电子必须在受困于材料的缺陷或杂质前到达电路。这就要求使用极为纯净、昂贵的晶体硅来制造高效光伏装置。
     经过检索发现申请号为： 200910080138.6，公开号为 CN1403379A，名称为：硅基纳米柱阵列异质结薄膜太阳能电池及其制备方法的发明专利，其说明书中公开了硅基纳米柱阵列异质结薄膜太阳能电池，在下接触电极与上接触电极之间依次为硅纳米柱阵列、本征非晶硅层、 N 型非晶硅层以及透明导电薄膜层。该结构是将下接触电极上的硅衬底腐蚀出部分纳米柱，再在纳米柱上依次沉积本征非晶硅层和 N 型非晶硅层形成异质结。该电池与传统太阳能电池相比，具有电池转化效率高、成本低的有点，但该电池无法折叠，难以用于一些需要弯曲的特殊的场合。
     发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，该方法制成的太阳电池具有光电转换效率高、制造成本低的同时，还具有电池板可卷曲等特点。
     本发明薄膜太阳电池采用如下技术方案：
     纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为 108-1010nm、孔径为 5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，其特征在于：包括以下制备过程：
     ①将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上；
     ②在纳米孔膜中生成纳米柱：将①中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.001-0.01M 的 (CH3COO)2Cd， 0.01-0.1M 的 SC(NH2)2， 0.003-0.03M 的 CH3COONH4 的混合溶液，以氨水调节 PH 范围在 10.5 ～ 11 之间，电流密度 0.5 ～ 1.5mA/cm2，将电解槽置于 70 ～ 80℃的恒温水浴中，沉积 15 ～ 30min，在纳米孔膜的孔中生长出 CdS 层作为纳米柱；或将①中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.05mol//L 的 Zn(NO3)2 溶液，电 2 流密度 0.1 ～ 1.0mA/cm ，将电解槽置于 60 ～ 70℃的恒温水浴中，沉积 30 ～ 60min，在纳米孔膜的孔中生长出 ZnO 层作为纳米柱 ZnO 层作为纳米柱；
     ③在生成纳米柱的纳米孔膜上生成 CIGS 吸收层：将②中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至 250-300 ℃时，蒸发 In、 Ga 和 Se 的时间为 0.1-5 小时，形成 (In0.7Ga0.3)2Se3 预置层；继续升温至 400-450℃，蒸发 Cu、 Se0.1-5 小时，形成的薄膜微富 Cu ；保温 0.1-1 小时后，降低蒸发室温度至 250-300℃，继续蒸发 In、 Ga、 Se 的时间为 0.1-5 小时，生成 1.5 ～ 2μ 厚的 CuIn0.7Ga0.3Se2 薄膜作为 p 型 CIGS 吸收层；
     ④在 CIGS 吸收层上沉积顶电极层：将透明导电材料氧化铟锡 ITO 或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al 作为顶电极层通过磁控溅射沉积在 p 型 CIGS 吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。
     而且：所述①中衬底的厚度为 25 ～ 50μm。
     而且：所述②中生成的纳米柱厚度为 50 ～ 70nm。
     而且：所述③中生成的 CIGS 吸收层总厚度为 1.5 ～ 2μm。
     而且：所述④中顶电极层的厚度为 300 ～ 600nm。
     本发明具有的优点和积极效果：
     1、本发明采用的 n 型纳米柱部分生长于纳米孔膜中，部分位于纳米孔膜的上面； p 型 CIGS 吸收层部分生长在纳米孔膜上面的纳米柱之间和纳米柱上面，形成太阳电池的 pn 结的立柱结构，更加利于光生载流子传输，减少复合的几率，进而增加太阳电池光电转换效率，同时在满足太阳能电池板可卷曲的前提下，降低了电池的制造成本。
     2、本发明采用 p 型层 CIGS 吸收层材料采用低温工艺制备，不会对纳米孔膜上面的纳米柱造成破坏，纳米材料与吸收层材料可以更好的融合，使得 pn 结发挥极佳的作用，进一步提高太阳电池的重量比功率。附图说明
     图 1 是本发明的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法结构示意图；其中， 1- 柔性铝箔衬底， 2- 纳米孔膜， 3-n 型纳米柱， 4-p 型 CIGS 吸收层， 5- 顶电极层。具体实施方式
     下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
     纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为 108-1010nm、孔径为 5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜。
     本发明的创新点是：
     ①将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上；
     ②在纳米孔膜中生成纳米柱：将①中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.001-0.01M 的 (CH3COO)2Cd， 0.01-0.1M 的 SC(NH2)2， 0.003-0.03M 的 CH3COONH4 的混合溶液，以氨水调节 PH 范围在 10.5 ～ 11 之间，电流密度 0.5 ～ 1.5mA/cm2，将电解槽置于 70 ～ 80℃的恒温水浴中，沉积 15 ～ 30min，在纳米孔膜的孔中生长出 CdS 层作为纳米柱；或将①中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.05mol//L 的 Zn(NO3)2 溶液，电 2 流密度 0.1 ～ 1.0mA/cm ，将电解槽置于 60 ～ 70℃的恒温水浴中，沉积 30 ～ 60min，在纳米孔膜的孔中生长出 ZnO 层作为纳米柱 ZnO 层作为纳米柱；
     ③在生成纳米柱的纳米孔膜上生成 CIGS 吸收层：将②中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至 250-300 ℃时，蒸发 In、 Ga 和 Se 的时间为 0.1-5 小时，形成 (In0.7Ga0.3)2Se3 预置层；继续升温至 400-450℃，蒸发 Cu、 Se0.1-5 小时，形成的薄膜微富 Cu ；保温 0.1-1 小时后，降低蒸发室温度至 250-300℃，继续蒸发 In、 Ga、 Se 的时间为 0.1-5 小时，生成 1.5 ～ 2μ 厚的 CuIn0.7Ga0.3Se2 薄膜作为 p 型 CIGS 吸收层；
     ④在 CIGS 吸收层上沉积顶电极层：将透明导电材料氧化铟锡 ITO 或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al 作为顶电极层通过磁控溅射沉积在 p 型 CIGS 吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。
     所述①中衬底的厚度为 25 ～ 50μm ；所述②中生成的纳米柱厚度为 50 ～ 70nm ；所述③中生成的 CIGS 吸收层总厚度为 1.5 ～ 2μm ；所述④中顶电极层的厚度为 300 ～ 600nm。
     实施例 1 ：参照附图 1。
     1. 纳米孔膜的制作
     在厚度为 25 ～ 50μm 的柔性铝箔上用丙酮除去表面油脂，用 NaoH 除去氧化膜，然后将其置于 70℃的抛光液中，施加 10V 电压进行电化学抛光约 5min，抛光液的组成为磷酸∶硫酸∶甘油 (v/v/v) ＝ 115 ∶ 0.5 ∶ 85 ；采用 3％ (wt)H3PO4 为电解液，在 60V 电压下进行一次阳极氧化 15min，用 15％ (wt) 磷酸和 5％ (wt) 铬酸的混合溶液在 60℃除膜至表面露出铝基体，然后进行二次氧化和除膜，条件与第一次相同；得到孔密度 108-1010nm、孔径为 5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底。
     2. 纳米柱的生成以纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.001M 的 (CH3COO)2Cd， 0.01M 的 SC(NH2)2， 0.003M 的 CH3COONH4 的混合溶液 250ml，以氨水调节 PH 范围在 10.5 ～ 11 之间，电 2 流密度 0.5 ～ 1.5mA/cm ，将电解槽置于 70 ～ 80℃的恒温水浴中，沉积 15 ～ 30min，在纳米孔膜的孔中生长出厚度 50 ～ 70nm 的 CdS 层作为纳米柱；
     3.CIGS 吸收层的生成
     在生长有纳米柱的纳米孔膜上制备 p 型 CIGS 吸收层：先将衬底置入蒸发室，温度升至 250-300℃时，蒸发 In、 Ga 和 Se 的时间为 0.1-5 小时，形成 (In0.7Ga0.3)2Se3 预置层；继续升温至 400-450℃，蒸发 Cu、 Se0.1-5 小时，形成薄膜稍微富 Cu ；保温 0.1-1 小时后，降低蒸发室温度至 250-300℃，继续蒸发 In、 Ga、 Se 的时间为 0.1-5 小时，直至得到 1.5 ～ 2μ 厚的 CuIn0.7Ga0.3Se2 薄膜，即生成生长在纳米柱上厚度为 1.5 ～ 2μm 的 p 型 CIGS 吸收层。
     4. 厚度为 300 ～ 600nm 透明导电材料氧化铟锡 ITO 或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al 作为顶电极层通过磁控溅射沉积在 p 型 CIGS 吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。
     实施例 2 ：参照附图 1。
     1. 纳米孔膜的制作
     在厚度为 25 ～ 50μm 的柔性铝箔上用丙酮除去表面油脂，用 NaoH 除去氧化膜，然后将其置于 70℃的抛光液中，施加 10V 电压进行电化学抛光约 5min，抛光液的组成为磷酸∶硫酸∶甘油 (v/v/v) ＝ 115 ∶ 0.5 ∶ 85 ；采用 3％ (wt)H3PO4 为电解液，在 60V 电压下进行一次阳极氧化 15min，用 15％ (wt) 磷酸和 5％ (wt) 铬酸的混合溶液在 60℃除膜至表面露出铝基体，然后进行二次氧化和除膜，条件与第一次相同；得到孔密度 108-1010nm、孔径为 5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底。
     2. 纳米柱的生成
     以纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.05mol//L 的 Zn(NO3)2 溶液，电 2 流密度 0.1 ～ 1.0mA/cm ，将电解槽置于 60 ～ 70℃的恒温水浴中，沉积 30 ～ 60min，在纳米
     孔膜的孔中生长出厚度 50 ～ 70nm 的 ZnO 层作为纳米柱。
     3.CIGS 吸收层的生成
     在生长有纳米柱的纳米孔膜上制备 p 型 CIGS 吸收层：先将衬底置入蒸发室，温度升至 250-300℃时，蒸发 In、 Ga 和 Se 的时间为 0.1-5 小时，形成 (In0.7Ga0.3)2Se3 预置层；继续升温至 400-450℃，蒸发 Cu、 Se0.1-5 小时，形成薄膜稍微富 Cu ；保温 0.1-1 小时后，降低蒸发室温度至 250-300℃，继续蒸发 In、 Ga、 Se 的时间为 0.1-5 小时，直至得到 1.5 ～ 2μ 厚的 CuIn0.7Ga0.3Se2 薄膜，即生成生长在纳米柱上厚度为 1.5 ～ 2μm 的 p 型 CIGS 吸收层。
     4. 厚度为 300 ～ 600nm 透明导电材料氧化铟锡 ITO 或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al 作为顶电极层通过磁控溅射沉积在 p 型 CIGS 吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。
     纳米结构太阳电池适用于铜铟硒族 ( 包括铜铟硒、铜镓硒、铜铝硒、铜铟镓硒、铜铟硫 ) 太阳电池，碲化镉太阳电池，硫化铜太阳电池或硫化镉太阳电池。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102479869 A (43)申请公布日 2012.05.30 C N 1 0 2 4 7 9 8 6 9 A *CN102479869A* (21)申请号 201010559291.X (22)申请日 2010.11.25 H01L 31/18(2006.01) H01L 31/0352(2006.01) (71)申请人中国电子科技集团公司第十八研究所地址 300381 天津市南开区李七庄凌庄子道 18号 (72)发明人李微闫礼李巍赵彦民杨立冯金晖刘兴江 (74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司 12209 代理人王来佳 (54) 发明名。

2、称纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法 (57) 摘要本发明涉及一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，包括以下制备过程：将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上；在纳米孔膜中生成纳米柱：在生成纳米柱的纳米孔膜上生成CIGS吸收层；在CIGS吸收层上沉积顶电极层。本发明的采用n型纳米柱部分生长于纳米孔膜中，部分位于纳米孔膜的上面；p型CIGS吸收层部分生长在纳米孔膜上面的纳米柱上面和纳米柱之间，形成太阳电池的pn结的立柱结构，更加利于光生载流子传输，减少复合的几率，进而增加太阳电池光电转换效率，同时在满足太阳能电池板可卷曲的前提下，降低了电池的制造成本。 (51)Int.Cl. 权利。

3、要求书1页说明书4页附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 4 页附图 1 页 1/1页 2 1.纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为10 8 -10 10 nm、孔径为5-200nm的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，其特征在于：包括以下制备过程：将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上；在纳米孔膜中生成纳米柱：将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为 0.001-0.01M的(CH 3 COO) 2 Cd，0.01-0.1M的SC(NH 2 ) 2 ，0.003-0.03M的CH 3 COONH 4 的混合溶液，以氨水。

4、调节PH范围在10.511之间，电流密度0.51.5mA/cm 2 ，将电解槽置于70 80的恒温水浴中，沉积1530min，在纳米孔膜的孔中生长出CdS层作为纳米柱；或将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.05mol/L的Zn(NO 3 ) 2 溶液，电流密度 0.11.0mA/cm 2 ，将电解槽置于6070的恒温水浴中，沉积3060min，在纳米孔膜的孔中生长出ZnO层作为纳米柱ZnO层作为n型纳米柱；在生成纳米柱的纳米孔膜上生成CIGS吸收层：将中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至250-300时，蒸发In、Ga和Se的时间为0.1-5小时，形成(In 07。

5、 Ga 03 ) 2 Se 3 预置层；继续升温至400-450，蒸发Cu、Se0.1-5小时，形成的薄膜微富Cu；保温0.1-1小时后，降低蒸发室温度至250-300，继续蒸发In、Ga、Se的时间为0.1-5小时，生成1.5 2厚的CuIn 0.7 Ga 0.3 Se 2 薄膜作为p型CIGS吸收层；在CIGS吸收层上沉积顶电极层：将透明导电材料氧化铟锡ITO或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al作为顶电极层通过磁控溅射沉积在p型CIGS吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。 2.根据权利要求1所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述中衬底的厚度为2550m。 3.根据权。

6、利要求1所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述中生成的纳米柱厚度为5070nm。 4.根据权利要求1所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述中生成的CIGS吸收层总厚度为1.52m。 5.根据权利要求1所述的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，其特征在于：所述中顶电极层的厚度为300600nm。权利要求书CN 102479869 A 1/4页 3 纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法技术领域 0001 本发明属于太阳电池制造技术领域，特别是涉及一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。背景技术 0002 太阳电池是将太阳能转化为电能的装置。在传统太。

7、阳能电池中，硅吸收光并产生自由电子，这些电子必须在受困于材料的缺陷或杂质前到达电路。这就要求使用极为纯净、昂贵的晶体硅来制造高效光伏装置。 0003 经过检索发现申请号为：200910080138.6，公开号为CN1403379A，名称为：硅基纳米柱阵列异质结薄膜太阳能电池及其制备方法的发明专利，其说明书中公开了硅基纳米柱阵列异质结薄膜太阳能电池，在下接触电极与上接触电极之间依次为硅纳米柱阵列、本征非晶硅层、N型非晶硅层以及透明导电薄膜层。该结构是将下接触电极上的硅衬底腐蚀出部分纳米柱，再在纳米柱上依次沉积本征非晶硅层和N型非晶硅层形成异质结。该电池与传统太阳能电池相比，具有电池。

8、转化效率高、成本低的有点，但该电池无法折叠，难以用于一些需要弯曲的特殊的场合。发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，该方法制成的太阳电池具有光电转换效率高、制造成本低的同时，还具有电池板可卷曲等特点。 0005 本发明薄膜太阳电池采用如下技术方案： 0006 纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为10 8 -10 10 nm、孔径为5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，其特征在于：包括以下制备过程： 0007 将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上； 0008 在纳米孔膜中生成纳米柱：将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助。

9、电极，电解液为0.001-0.01M的(CH 3 COO) 2 Cd，0.01-0.1M的SC(NH 2 ) 2 ，0.003-0.03M的CH 3 COONH 4 的混合溶液，以氨水调节PH范围在10.511之间，电流密度0.51.5mA/cm 2 ，将电解槽置于 7080的恒温水浴中，沉积1530min，在纳米孔膜的孔中生长出CdS层作为纳米柱；或将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.05mol/L的Zn(NO 3 ) 2 溶液，电流密度0.11.0mA/cm 2 ，将电解槽置于6070的恒温水浴中，沉积3060min，在纳米孔膜的孔中生长出ZnO层作为纳米柱ZnO。

10、层作为纳米柱； 0009 在生成纳米柱的纳米孔膜上生成CIGS吸收层：将中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至250-300时，蒸发In、Ga和Se的时间为0.1-5小时，形成 (In 0.7 Ga 0.3 ) 2 Se 3 预置层；继续升温至400-450，蒸发Cu、Se0.1-5小时，形成的薄膜微富Cu；保温0.1-1小时后，降低蒸发室温度至250-300，继续蒸发In、Ga、Se的时间为0.1-5小时，生成1.52厚的CuIn 0.7 Ga 0.3 Se 2 薄膜作为p型CIGS吸收层；说明书CN 102479869 A 2/4页 4 0010 在CIGS吸收层上沉积顶电。

11、极层：将透明导电材料氧化铟锡ITO或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al作为顶电极层通过磁控溅射沉积在p型CIGS吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。 0011 而且：所述中衬底的厚度为2550m。 0012 而且：所述中生成的纳米柱厚度为5070nm。 0013 而且：所述中生成的CIGS吸收层总厚度为1.52m。 0014 而且：所述中顶电极层的厚度为300600nm。 0015 本发明具有的优点和积极效果： 0016 1、本发明采用的n型纳米柱部分生长于纳米孔膜中，部分位于纳米孔膜的上面；p 型CIGS吸收层部分生长在纳米孔膜上面的纳米柱之间和纳米柱上面，形成太阳电池的pn 结的立柱结构，。

12、更加利于光生载流子传输，减少复合的几率，进而增加太阳电池光电转换效率，同时在满足太阳能电池板可卷曲的前提下，降低了电池的制造成本。 0017 2、本发明采用p型层CIGS吸收层材料采用低温工艺制备，不会对纳米孔膜上面的纳米柱造成破坏，纳米材料与吸收层材料可以更好的融合，使得pn结发挥极佳的作用，进一步提高太阳电池的重量比功率。附图说明 0018 图1是本发明的纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法结构示意图； 0019 其中，1-柔性铝箔衬底，2-纳米孔膜，3-n型纳米柱，4-p型CIGS吸收层，5-顶电极层。具体实施方式 0020 下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下。

13、实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。 0021 纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法，选用孔密度为10 8 -10 10 nm、孔径为5-200nm 的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜。 0022 本发明的创新点是： 0023 将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底上； 0024 在纳米孔膜中生成纳米柱：将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.001-0.01M的(CH 3 COO) 2 Cd，0.01-0.1M的SC(NH 2 ) 2 ，0.003-0.03M的CH 3 COONH 4 的混合溶液，以氨水调节PH范围在10.511之间，电流密度0.51.5mA/cm 。

14、2 ，将电解槽置于 7080的恒温水浴中，沉积1530min，在纳米孔膜的孔中生长出CdS层作为纳米柱；或将中的纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.05mol/L的Zn(NO 3 ) 2 溶液，电流密度0.11.0mA/cm 2 ，将电解槽置于6070的恒温水浴中，沉积3060min，在纳米孔膜的孔中生长出ZnO层作为纳米柱ZnO层作为纳米柱； 0025 在生成纳米柱的纳米孔膜上生成CIGS吸收层：将中生有纳米柱的纳米孔膜置入蒸发室，温度升至250-300时，蒸发In、Ga和Se的时间为0.1-5小时，形成 (In 0.7 Ga 0.3 ) 2 Se 3 预置层；继续升温至4。

15、00-450，蒸发Cu、Se0.1-5小时，形成的薄膜微富Cu；保温0.1-1小时后，降低蒸发室温度至250-300，继续蒸发In、Ga、Se的时间为0.1-5小说明书CN 102479869 A 3/4页 5 时，生成1.52厚的CuIn 0.7 Ga 0.3 Se 2 薄膜作为p型CIGS吸收层； 0026 在CIGS吸收层上沉积顶电极层：将透明导电材料氧化铟锡ITO或铝掺杂氧化锌 ZnO:Al作为顶电极层通过磁控溅射沉积在p型CIGS吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池。 0027 所述中衬底的厚度为2550m；所述中生成的纳米柱厚度为5070nm；所述中生成的CIGS吸。

16、收层总厚度为1.52m；所述中顶电极层的厚度为300600nm。 0028 实施例1：参照附图1。 0029 1.纳米孔膜的制作 0030 在厚度为2550m的柔性铝箔上用丙酮除去表面油脂，用NaoH除去氧化膜，然后将其置于70的抛光液中，施加10V电压进行电化学抛光约5min，抛光液的组成为磷酸硫酸甘油(v/v/v)1150.585；采用3(wt)H 3 PO 4 为电解液，在60V电压下进行一次阳极氧化15min，用15(wt)磷酸和5(wt)铬酸的混合溶液在60除膜至表面露出铝基体，然后进行二次氧化和除膜，条件与第一次相同；得到孔密度10 8 -10 10 nm、孔径为5-20。

17、0nm的通孔柔性铝箔作为纳米孔膜，将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底。 0031 2.纳米柱的生成 0032 以纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.001M的(CH 3 COO) 2 Cd，0.01M的 SC(NH 2 ) 2 ，0.003M的CH 3 COONH 4 的混合溶液250ml，以氨水调节PH范围在10.511之间，电流密度0.51.5mA/cm 2 ，将电解槽置于7080的恒温水浴中，沉积1530min，在纳米孔膜的孔中生长出厚度5070nm的CdS层作为纳米柱； 0033 3.CIGS吸收层的生成 0034 在生长有纳米柱的纳米孔膜上制备p型CIGS吸收层：先将衬底置入。

18、蒸发室，温度升至250-300时，蒸发In、Ga和Se的时间为0.1-5小时，形成(In 0.7 Ga 0.3 ) 2 Se 3 预置层；继续升温至400-450，蒸发Cu、Se0.1-5小时，形成薄膜稍微富Cu；保温0.1-1小时后，降低蒸发室温度至250-300，继续蒸发In、Ga、Se的时间为0.1-5小时，直至得到1.52 厚的CuIn 0.7 Ga 0.3 Se 2 薄膜，即生成生长在纳米柱上厚度为1.52m的p型CIGS吸收层。 0035 4.厚度为300600nm透明导电材料氧化铟锡ITO或铝掺杂氧化锌ZnO:Al作为顶电极层通过磁控溅射沉积在p型CIGS吸收层上，即制成。

19、纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。 0036 实施例2：参照附图1。 0037 1.纳米孔膜的制作 0038 在厚度为2550m的柔性铝箔上用丙酮除去表面油脂，用NaoH除去氧化膜，然后将其置于70的抛光液中，施加10V电压进行电化学抛光约5min，抛光液的组成为磷酸硫酸甘油(v/v/v)1150.585；采用3(wt)H 3 PO 4 为电解液，在60V电压下进行一次阳极氧化15min，用15(wt)磷酸和5(wt)铬酸的混合溶液在60除膜至表面露出铝基体，然后进行二次氧化和除膜，条件与第一次相同；得到孔密度10 8 -10 10 nm、孔径为5-200nm的通孔柔性铝箔作为纳米。

20、孔膜，将纳米孔膜粘贴在柔性铝箔衬底。 0039 2.纳米柱的生成 0040 以纳米孔膜为阳极，以铂片为辅助电极，电解液为0.05mol/L的Zn(NO 3 ) 2 溶液，电流密度0.11.0mA/cm 2 ，将电解槽置于6070的恒温水浴中，沉积3060min，在纳米说明书CN 102479869 A 4/4页 6 孔膜的孔中生长出厚度5070nm的ZnO层作为纳米柱。 0041 3.CIGS吸收层的生成 0042 在生长有纳米柱的纳米孔膜上制备p型CIGS吸收层：先将衬底置入蒸发室，温度升至250-300时，蒸发In、Ga和Se的时间为0.1-5小时，形成(In 0.7 Ga 0.。

21、3 ) 2 Se 3 预置层；继续升温至400-450，蒸发Cu、Se0.1-5小时，形成薄膜稍微富Cu；保温0.1-1小时后，降低蒸发室温度至250-300，继续蒸发In、Ga、Se的时间为0.1-5小时，直至得到1.52 厚的CuIn 0.7 Ga 0.3 Se 2 薄膜，即生成生长在纳米柱上厚度为1.52m的p型CIGS吸收层。 0043 4.厚度为300600nm透明导电材料氧化铟锡ITO或铝掺杂氧化锌ZnO:Al作为顶电极层通过磁控溅射沉积在p型CIGS吸收层上，即制成纳米结构柔性薄膜太阳电池制备方法。 0044 纳米结构太阳电池适用于铜铟硒族(包括铜铟硒、铜镓硒、铜铝硒、铜铟镓硒、铜铟硫)太阳电池，碲化镉太阳电池，硫化铜太阳电池或硫化镉太阳电池。说明书CN 102479869 A 1/1页 7 图1 说明书附图CN 102479869 A 。

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