[發(fā)明專利]薄膜太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710609762.5
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN109301000A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王士敏;趙湘輝;李紹宗;朱澤力;古海裕
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳萊寶高科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種薄膜太陽能電池，包括依次疊合的基板、光吸收層、緩沖層、窗口層和上電極層，還包括一第一凹槽和一第一絕緣塊，第一凹槽是通過使用激光對沉積有光吸收層、緩沖層和窗口層的基板進行刻劃，通過以細(xì)線形式去除光吸收層的一部分、緩沖層的一部分和窗口層的一部分來進行構(gòu)圖所形成的圖案，絕緣塊設(shè)置于第一凹槽內(nèi)，太陽光從基板遠離光吸收層的一側(cè)進入薄膜太陽能電池。本發(fā)明實施例還提供一種薄膜太陽能電池的制備方法。本發(fā)明實施例提供的薄膜太陽能電池及其制備方法，在保持太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的前提下，能實現(xiàn)太陽能電池組件的輕薄化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

工業(yè)革命的發(fā)展給人類社會帶來福祉的同時也引發(fā)并加劇了人與自然之間的矛盾。一方面，人類對大自然毫無節(jié)制的索取導(dǎo)致能源短缺問題日益嚴(yán)重，長此以往，我們將置子孫后代于資源枯竭、無能源可用的尷尬境地；另一方面，石油、煤等石化能源的大量使用導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境急劇惡化，水、空氣漸漸都蛻變成了毒水、毒氣，侵蝕了人類維持生存所不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)：代際公平和人類的永續(xù)發(fā)展成為當(dāng)今世界不得不共同面對并付出實際努力以解決的問題。

發(fā)展綠色替代能源，尤其是發(fā)展太陽能電池，是解決上述問題的有效途徑。

太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)(即光伏效應(yīng))將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，是一種廉價、清潔、高效、無污染的“綠色”新型能源。其中銅銦鎵硒(簡稱CIGS)薄膜太陽能電池由于具有制造成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強、光譜響應(yīng)范圍寬、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，被國際公認(rèn)是下一代最有前景的太陽能電池。

現(xiàn)有技術(shù)中，CIGS薄膜太陽能電池典型結(jié)構(gòu)為：襯底玻璃，Mo背電極，CIGS吸收層，CdS緩沖層，本征ZnO和AZO窗口層，Ni-Al柵電極，MgF2減反層，完成電池組制備后需要在上面再通過EVA貼合保護玻璃，即CIGS太陽能電池至少包括兩片玻璃基板。

然而，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，要求太陽能電池組件輕薄化。例如，在太陽能電池組件與建筑相結(jié)合的應(yīng)用(光伏建筑一體化，簡稱BIPV)領(lǐng)域要求太陽能電池組件輕薄化，實現(xiàn)太陽能組件輕薄化有利于加快建筑技術(shù)和光伏技術(shù)的進一步結(jié)合，促進光伏建筑一體化的快速發(fā)展。

在保持太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的前提下，實現(xiàn)太陽能電池的輕薄化是太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域一個亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種薄膜太陽能電池及其制備方法，在保持太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的前提下，能實現(xiàn)太陽能電池組件的輕薄化。

為達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下。

一種薄膜太陽能電池，包括依次疊合的基板、光吸收層、緩沖層、窗口層和上電極層，所述光吸收層位于所述基板一側(cè)，所述緩沖層位于所述光吸收層遠離所述基板的一側(cè)，所述窗口層位于所述緩沖層遠離所述光吸收層的一側(cè)，所述上電極層位于所述窗口層遠離所述緩沖層的一側(cè)，所述薄膜太陽能電池還包括一第一凹槽和一第一絕緣塊，所述第一凹槽是通過使用激光對沉積有所述光吸收層、所述緩沖層和所述窗口層的所述基板進行刻劃，通過以細(xì)線形式去除所述所述光吸收層的一部分、所述緩沖層的一部分和所述窗口層的一部分來進行構(gòu)圖所形成的圖案，所述絕緣塊設(shè)置于所述第一凹槽內(nèi)，太陽光從所述基板遠離所述光吸收層的一側(cè)進入所述薄膜太陽能電池。

本發(fā)明較佳實施例中，所述薄膜太陽能電池還包括一第二凹槽，所述第二凹槽是通過使用刻針或激光對沉積有所述光吸收層、所述緩沖層和所述窗口層的所述基板進行刻劃，通過以所述第一凹槽為參考位置偏移規(guī)定量，以細(xì)線形式去除所述緩沖層的一部分和所述窗口層的一部分來進行構(gòu)圖所形成的圖案，所述上電極層填入所述第二凹槽內(nèi)。