[發(fā)明專利]太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280015572.6
• 申請日: 2012-01-02
• 公開（公告）號: CN103477443B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李真宇
• 申請（專利權(quán)）人: LG伊諾特有限公司
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0224;H01L31/0236;H01L31/18
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11327
• 代理人: 許向彤,陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池及其制造方法。

背景技術(shù)

近來，隨著能量的需求增大，對于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池的開發(fā)正在進行。

特別地，廣泛使用了CIGS基太陽能電池，也就是說，具有襯底結(jié)構(gòu)的p-n異質(zhì)結(jié)裝置，該襯底結(jié)構(gòu)包括玻璃襯底、金屬背側(cè)電極層、p型CIGS基光吸收層、高電阻緩沖層和n型透明電極層等。

另外，為了提高太陽能電池的效率，各種研究正在進行。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明的一些方面的優(yōu)點是本發(fā)明提供了一種太陽能電池設(shè)備和制造具有改善的光電轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池的方法。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種太陽能電池，包括：襯底；在所述襯底上的透明電極層；在所述透明電極層上的緩沖層；在所述緩沖層上的光吸收層；在所述光吸收層上的背側(cè)電極層；以及在所述透明電極層的頂表面上形成的并且具有第一斜面和第二斜面的多個凹陷部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造太陽能電池的方法，包括：在襯底上形成透明電極層；在所述透明電極層的頂表面上形成包括第一斜面和第二斜面的多個凹陷部分；在所述透明電極層上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成光吸收層；并且在所述光吸收層上形成背側(cè)電極層。

有益效果

在所述實施例中，提供了一種太陽能電池，由于對襯底進行刻蝕，所以增大了所述太陽能電池的光吸收層的表面積。因此，太陽能電池高效地吸收外部的太陽光，并且具有改善的光電轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的太陽能電池的剖視圖。

圖2是圖1的A部分的放大視圖。

圖3至6示出太陽能電池的制造方法。

具體實施方式

在實施例的描述中，在各個襯底、層、膜或電極等被描述為形成在其“上”或“下”的情況中，“上”或“下”也表示相對于部件“直接地”或“間接地（通過其他部件）”形成的部件。另外，將基于附圖來描述關(guān)于各個部件的“上”或“下”的標準。在附圖中，各個部件的大小可以被夸大來描述，并且不表示實際上應用的大小。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的太陽能電池的剖視圖，并且圖2是圖1中A部分的放大視圖。

在圖1和2中，根據(jù)實施例的太陽能電池包括支撐襯底100、透明電極層200、緩沖層300、光吸收層400和背側(cè)電極層500。

支撐襯底100具有板形狀，并且支撐透明電極層200、緩沖層300、光吸收層400和背側(cè)電極層500。

支撐襯底100可以是絕緣體，支撐襯底100可以是玻璃襯底、塑料襯底或金屬襯底。更具體地講，支撐襯底100可以是鈉鈣玻璃襯底。

當支撐襯底100使用鈉鈣玻璃時，在太陽能電池的制造過程中，鈉鈣玻璃中包含的Na會擴散到由CIGS形成的光吸收層400中，這允許光吸收層400的電荷濃度增大。這也是可以增大太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的因素。

另外，諸如礬土的陶瓷、不銹鋼和柔性聚合物等襯底被用作支撐襯底100的材料。支撐襯底100可以是透明的且剛性或柔性的。

可以在支撐襯底100上形成透明電極層200。作為導電層的透明電極層200是透明的，并且可以作為窗口層。透明電極層200包括氧化物。例如，透明電極層200可以包括In₂O₃、ITO（銦錫氧化物）、IGZO（銦鎵鋅氧化物）、氧化鋅、AZO（鋁鋅氧化物、ZnO:Al）、SnO₂、FTO（摻氟氧化錫；SnO₂:F）和ATO（鋁錫氧化物；SnO₂:Al）等。

另外，該氧化物可以包括導電雜質(zhì)，諸如鋁（Al）、氧化鋁（Al₂O₃）、鎂（Mg）或鎵（Ga）。更詳細地，透明電極層200可以包括摻鋁氧化鋅；AZO或摻鎵氧化鋅；GZO等。

在透明電極層200的頂表面上形成多個凹陷部分250?？梢酝ㄟ^蝕刻透明電極層200的一部分來形成多個凹陷部分250。

當通過多個凹陷部分250增大透明電極層200和光吸收層400的區(qū)域并且因此太陽光的入射角隨著時間而改變時，增大了可以根據(jù)太陽光的入射角而吸收光的有效區(qū)域，由此增大發(fā)電產(chǎn)生時間。

優(yōu)選的是，將多個凹陷部分250之間的間隔d形成為在1微米至2微米的范圍內(nèi)。