[發明專利]一種柔性薄膜太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310425551.8
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103474485A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 蘭立廣;童翔;陳磊;張慶釗;丁建;張英
• 申請（專利權）人: 北京漢能創昱科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/18;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池及其制備方法，具體是一種柔性薄膜太陽能電池及其制備方法，屬于太陽能電池制造技術領域。

背景技術

太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能量來源，并且分布廣泛、獲得方式無地域限制。太陽能電池提供了一種以最小的環境影響來產生電力的光電轉換裝置，具有環境友好無污染等特點，越來越受到人們的關注。

薄膜太陽能電池因光吸收層用料少，僅需幾個微米就可以將太陽光能有效地轉換成電能，具有廣闊的發展前景。非晶形/微晶硅(Si)、碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒化物(CIGS)是薄膜太陽能電池中使用的三種最重要的材料，而柔性薄膜太陽能電池具有質量輕、易附形、光電轉換效率高等特點，逐漸成為近年來太陽能應用方面的重點。目前常見的柔性薄膜太陽能電池，如圖1所示，是在柔性透明襯底1上依次制備前電極層2、光電轉換層3、后電極層4，然后在單片電池串聯過程中，將成卷生產的柔性薄膜太陽能電池切成長方形的單片，之后將單片電池依次進行串聯連接形成組件，制作于柔性基材上。

目前的單片電池的制作方法，如圖2所示，是在單片電池的一個長邊的一側的后電極層4上方通過絲網印刷方式制備第二電極主柵91及第二電極副柵92，形成第二電極9；在單片電池另一長邊側采用激光技術或機械劃割的方法去除前電極層2上方的光電轉換層3、后電極層4，形成只保留前電極層2的開口作為絕緣線5。緊接著采用同樣的方法在所述絕緣線5遠離所述第二電極9的位置暴露出前電極層2,形成只保留前電極層2的開口作為第一電極主柵匯流引線81，且在暴露的所述第一電極主柵匯流引線81制備數個電極連接通孔10，以用于相鄰單片電池第一電極8、第二電極9之間的電氣連接。為實現單片電池之間的串聯結構，在基材上依次放置單片電池，且保證單片電池的第一電極主柵匯流引線81正好位于相鄰單片電池第二電極9的第二電極主柵91的上方，通過往第一電極主柵匯流引線81內采用絲網印刷導電銀漿工藝形成第一電極8，進而實現所述第一電極8與相鄰電池第二電極主柵91的電氣連接，由此形成單片電池的串聯結構。

但是，由于考慮到導電銀漿涂覆的工藝控制范圍，第一電極主柵匯流引線81長邊外端側距離單片電池邊緣還存在大約5mm寬的不能利用發電的死區，此區域在單片電池串聯結構中會遮擋緊鄰的單片電池有效發電區而使得整個組件有效發電區域減少，導致電池利用率降低。因此，減少相鄰串聯電池間的遮擋區域，對于提高電池利用率具有非常積極的作用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中相鄰的串聯電池的連接部分存在遮擋發電區域，進而導致電池利用率降低的問題，從而提供一種串聯電池相鄰部分遮擋少或者無遮擋，能夠提高電池利用率的柔性薄膜太陽能電池及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明所述的一種柔性薄膜太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：

S1：制備得到若干單片電池，每一所述單片電池包括柔性透明襯底和依次制備于所述柔性透明襯底上的前電極層、光電轉換層及后電極層；

S2：制備絕緣線：沿每一單片電池的一側，在距離該側邊緣一定距離處，剝離掉一定寬度的后電極層和光電轉換層，形成只保留前電極層的開口作為所述絕緣線；

S3：制備得到暴露區：去除所述絕緣線外至其所在側邊緣之間的光電轉換層和后電極層，只保留前電極層，形成第一暴露區；將所述第一暴露區上遠離所述絕緣線一側的所述前電極層剝離掉，形成只保留柔性透明襯底的第二暴露區；

S4：制備得到電極：在所述第一暴露區上制備得到第一電極；在所述單片電池的另一側的后電極層制備第二電極；

S5：制備得到柔性薄膜太陽能電池：使任一所述單片電池的第一電極與相鄰的單片電池的第二電極電氣連接，得到若干單片電池串接后形成的柔性薄膜太陽能電池。

所述步驟S5還包括如下步驟：

S51：在所述第一暴露區制備用于相鄰單片電池間的第一、第二電極連接的電極連接通孔；

S52：放置單片電池至組件基材上，且保證任一單片電池的第一電極位于緊鄰的單片電池的第二電極上方；

S53：在所述步驟S52形成的結構中，在所述電極連接通孔內注入導電漿料，實現緊鄰兩個單片電池的第一、第二電極的電氣連接。

所述步驟S3中，去除所述絕緣線外至其所在側邊緣之間的光電轉換層和后電極層的方法包括激光刻蝕工藝、物理剝離工藝；

將所述第一暴露區上靠近所述單片電池邊緣處的所述前電極層剝離掉的方法包括激光刻蝕工藝、物理剝離工藝以及掩膜工藝。