[發明專利]太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201280054136.X
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103907199A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 李東根
• 申請（專利權）人: LG伊諾特有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/06;H01L31/18
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤;陳英俊

技術領域

實施例涉及太陽能電池及其制備方法。

背景技術

太陽能電池可以定義為當光照射在P-N結二極管上時利用產生電子的光伏效應把光能轉化成電能的裝置。根據構成結型二極管的材料，太陽能電池可以分為硅太陽能電池、主要包含I-III-VI族化合物或III-V族化合物的化合物半導體太陽能電池、染料敏化太陽能電池以及有機太陽能電池。

由CIGS(CuInGaSe，I-III-VI族黃銅礦基(Chalcopyrite-based)化合物半導體之一)形成的太陽能電池呈現出優異的光吸收性、厚度薄的情況下較高的光電轉化效率以及優異的電光穩定性，因此，CIGS太陽能電池作為傳統硅太陽能電池替代而受到關注。

圖1示出了現有技術中的CIGS薄膜太陽能電池的結構。通常來講，CIGS太陽能電池可以通過在玻璃基板10上順序形成背電極層20、光吸收層30、緩沖層40、前電極層50來制造?；?0可以利用多種材料制成，如鈉鈣玻璃、不銹鋼、聚酰亞胺(PI)等。

光吸收層30為P型半導體層，主要包括CuInSe₂或Cu(InxGa1-x)Se₂，后者通過用Ga取代一部分In來獲得。光吸收層可以通過多種方法形成，例如蒸發法、濺射法、硒化法、電鍍法等。

緩沖層40設置在光吸收層和前電極層(兩者在晶格常數和能帶隙方面呈現出很大的差異)之間，從而在其間形成優異的結。緩沖層40主要包括通過化學浴沉積法(CBD)形成的硫化鎘，。

前電極層60為N型半導體層，并相對于光吸收層30和緩沖層40形成了PN結。另外，由于前電極層在太陽能電池的前表面用作透明電極，因此，前電極層主要包括具有高透光率和高電導率的摻鋁氧化鋅(AZO)。

與體型太陽能電池不同，CIGS薄膜太陽能電池包括多個電池單元，這些電池單元通過圖形化過程(TH1-TH3)彼此串聯連接。最重要的圖形化過程是TH2過程。連接線70在TH2圖形處與背電極20接觸，因此，如果TH2圖形處的接觸失效，那么，會發生電損耗，并且太陽能電池的效率會明顯降低。

同時，參照圖1，當光吸收層30形成在背電極層20上時可以形成硒-鉬層21。詳細地說，硒-鉬層21可以通過背電極中的鉬(Mo)和光吸收層中的硒之間的反應來形成。然而，硒-鉬層21會增加連接線70與背電極20之間的接觸電阻。

發明內容

技術問題

本發明提供一種通過減少接觸電阻能夠提高光電轉化效率的太陽能電池及其制備方法。

技術方案

根據實施例所述的太陽能電池包括在支撐基板上的背電極層；將所述背電極層分成多個背電極的第一通孔；在所述背電極層中的第一接觸圖形；形成在所述背電極層上的光吸收層，該光吸收層包括在所述第一接觸圖形上的第二接觸圖形；以及在所述光吸收層上的前電極層。

根據實施例所述的太陽能電池的制備方法包括下述步驟：在支撐基板上形成背電極層；在所述背電極層上形成光吸收層；通過所述光吸收層形成第二接觸層，使得所述背電極層通過所述第二接觸層部分地露出；對通過所述第二接觸層露出的背電極層進行刻蝕，從而形成第一接觸圖形；以及在所述光吸收層、所述第二接觸圖形和所述第一接觸圖形上形成前電極層。

有益效果

根據實施例所述的太陽能電池在前電極與背電極相接觸的接觸區域中包括第一接觸圖形，因此，前電極和背電極之間的接觸面積可以增加。于是，可以便于電子在電極之間的轉移，并且可以改善太陽能電池的光電轉換效率。

另外，根據實施例所述的太陽能電池，當形成第一接觸圖形時接觸電阻增加層被去除，因此，前電極層可以與背電極層直接接觸。于是，前電極層與背電極層之間的接觸電阻可以減小，使得所述太陽能電池的光電轉換效率可以得到提高。

附圖說明

圖1是剖視圖，示出了現有技術中的太陽能電池；

圖2是剖視圖，示出了本實施例所述的太陽能電池；以及

圖3到圖7是剖視圖，示出了本實例所述的太陽能電池的制備方法。

具體實施方式

在實施例的描述中，應該明白，當某一基板、層、膜、或者電極被稱作是在另一基板、另一層、另一膜或者另一電極“之上”或者“之下”時，它可以是“直接”或“間接”地在該另一基板、層、膜或電極之上或之下，或者也可以存在一個或更多的中間層。層的這種位置參照附圖進行了描述。附圖中所示的要素的尺寸可以為了說明的目的而夸大，可以并不完全反映實際的尺寸。