[發明專利]一種薄膜太陽能電池的制作工藝

無效

• 申請號: 201210376194.6
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102867889A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 蘭立廣;黃躍龍;馬云祥;彭曉紅;王穎;尹晶晶;高錦成;王志強;關峰;花磊;麥耀華;郗文勇
• 申請（專利權）人: 保定天威薄膜光伏有限公司
• 主分類號: H01L31/20
• 分類號: H01L31/20
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥

1.一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其包括以下步驟：

1）在透明基板（101）上沉積前電極材料層（102）：

移除部分前電極材料層（102），形成數條沿第一Y方向開口以及相交于第一Y方向開口的數條沿第一X方向的開口，將前電極材料層（102）分割成多個帶狀電極材料層；

2)光電轉換層（113）的形成:

使其覆蓋前電極材料層（102）及沿第一X方向開口及第一Y方向開口；

然后移除部分光電轉換層（113），形成數條平行于第一Y方向開口的第二Y方向開口；

3)背電極材料層（115）的形成：

使其覆蓋光電轉換層（113）及第二Y方向開口；

移除部分背電極材料層（115），形成平行于第二Y方向開口的第三Y方向開口及平行于第一X方向開口的第三X方向的開口，單片電池內形成若干個電池分區，每個電池分區具有若干個彼此串聯的太陽能光電轉換單元，相鄰兩個電池分區之間為共用負極（135）或共用正極（132），并設有電池引出正極（133）和電池引出負極（136）；

其特征在于：所述步驟3）中的共用正極（132）、共用負極（135）為通過激光刻蝕移除部分背電極材料層（115）形成的匯流條結構，所述共用正極（132）與電池引出正極（133）、共用負極（135）與電池引出負極（136）之間分別通過第一導通材料帶（131）和第二導通材料帶（134）連接，從而將單片電池內若干個電池分區并聯連接；

所述第一導通材料帶（131）、第二導通材料帶（134）為通過激光刻蝕背電極材料層（115）形成的條狀結構。

2.根據權利要求1所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：所述步驟3）中電池內共用正極（132）與電池引出正極（133）之間的第一導通材料帶（131），以及電池內共用負極（135）與電池引出負極（136）之間的第二導通材料帶（134）均為背電極材料層。

3.根據權利要求2所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：所述背電極材料層（115）的材質為透明導電氧化物與金屬層復合的電極結構；其中透明導電氧化物的材質為摻硼氧化鋅（ZnO:B）、二氧化錫（SnO₂）、氧化銦錫（ITO）、氧化銦（In₂O₃）及摻鋁氧化鋅（ZnO:Al）的任意一種或幾種組合，所述金屬為金、鋁、銀、鐵及其他具有較高電導率的重金屬及輕金屬；

所述背電極材料層（115）的制備方法為低壓化學氣相沉積（LPCVD）、濺射法、熱蒸發法、等離子增強化學氣相沉積（PECVD）、電鍍方法、分子束外延（MBE）法。

4.根據權利要求2所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：所述背電極材料層（115）的材質為透明導電氧化物；所述透明導電氧化物的材質為摻硼氧化鋅（ZnO:B）、二氧化錫（SnO₂）、氧化銦錫（ITO）、氧化銦（In₂O₃）、摻鋁氧化鋅（ZnO:Al）的任意一種或幾種組合。

5.根據權利要求1所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：形成的第一Y方向的開口、第二Y方向的開口、第三Y方向的開口及第一X方向的開口、第二X方向的開口的方法采用的是激光刻蝕技術；

其中，第一?X方向及Y方向的開口采用的激光器光源包括紅外激光器、紫外激光器；第二、第三Y方向的開口及第三X方向的開口采用的激光器光源包括紅外激光器、綠光激光器。

6.根據權利要求1所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：所述步驟1）中的前電極材料層（102）為透明導電氧化物，其可采用下述材料的任意一種或多種組合：摻硼氧化鋅（ZnO:B）、二氧化錫（SnO2）、氧化銦錫（ITO）、氧化銦（In2O3）、摻鋁氧化鋅（ZnO:Al）；

所述前電極材料層（102）的制備方法為低壓化學氣相沉積（LPCVD）、濺射法、分子束外延方法（MBE）、熱蒸發法或等離子增強化學氣相沉積（PECVD）方法。

7.根據權利要求1所述一種薄膜太陽能電池的制作工藝，其特征在于：所述步驟2）中光電轉換層（113）的結構為單層結構或堆疊結構。