[發明專利]一種柔性CIGS薄膜太陽能電池用背電極

在審

• 申請號: 201811611244.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109473494A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 彭壽;馬立云;姚婷婷;李剛;彭賽奧;金克武;王天齊;沈洪雪;楊揚;甘治平
• 申請（專利權）人: 中建材蚌埠玻璃工業設計研究院有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0445
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 陳俊

本發明公開一種柔性CIGS薄膜太陽能電池用背電極，包括柔性基底，柔性基底頂面由下至上依次層疊有合金膜層、ZnAl膜層、降阻金屬膜層、防腐蝕膜層與Mo膜層；所述合金膜層為CuAl、CuZn、TiAl或TiCu薄膜；所述降阻金屬膜層為Ti、Al、Ag或Cu膜層；所述防腐蝕膜層為MoN、MoO、Al₂O₃、TiN或TiON膜層；該背電極具有質量輕、可彎曲、便于攜帶、后期高溫硒化不變形、抗腐蝕、低電阻率、薄膜應力小等優點，且與基底附著強度高，能夠避免基底中Na⁺向吸收層的擴散且與CIGS有良好的歐姆接觸。

技術領域

本發明涉及薄膜太陽能電池技術領域，具體是一種柔性CIGS薄膜太陽能電池用背電極。

背景技術

目前銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池正迅速發展，但多數為玻璃基底，柔性CIGS薄膜太陽能電池剛剛開始，由于其質量輕，可折疊，可彎曲，便于攜帶，因此可以采用環繞式濺射沉積，有利于實現大規模生產，且顯著的降低成本，可大量應用于便攜式應急充電背包，光伏帳篷，光伏窗簾，光伏屋頂，太陽能汽車等具有廣闊的應用空間，提高柔性CIGS薄膜太陽能電池效率及壽命有利于我國光伏產業的持續健康發展。

傳統薄膜太陽能電池的背電極為Si₃N₄+Mo復合膜的結構，由于傳統Mo背電極中Mo膜較厚，導致薄膜應力大，與基板附著強度較低，且Mo膜制備成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柔性CIGS薄膜太陽能電池用背電極，該背電極具有質量輕、可彎曲、便于攜帶、后期高溫硒化不變形、抗腐蝕、低電阻率、薄膜應力小等優點，且與基底附著強度高，能夠避免基底中Na⁺向吸收層的擴散且與CIGS有良好的歐姆接觸。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種柔性CIGS薄膜太陽能電池用背電極，包括柔性基底，柔性基底頂面由下至上依次層疊有合金膜層、ZnAl膜層、降阻金屬膜層、防腐蝕膜層與Mo膜層；所述合金膜層為CuAl、CuZn、TiAl或TiCu薄膜；所述降阻金屬膜層為Ti、Al、Ag或Cu膜層；所述防腐蝕膜層為MoN、MoO、Al₂O₃、TiN或TiON膜層；

所述合金膜層的厚度為60～120nm、ZnAl膜層的厚度為40～80nm、降阻金屬膜層的厚度為20～40nm、防腐蝕膜層的厚度為15～60nm、Mo膜層的厚度為55～75nm。

進一步的，所述柔性基底采用聚合物基板或金屬柔性基板。

本發明的有益效果是：

一、采用聚合物基板或金屬柔性基板作為柔性基底，質量輕，可折疊，可彎曲，便于攜帶，因此可以采用環繞式濺射沉積，有利于實現大規模生產，且顯著的降低成本。

二、背電極采用多層膜結構，合金膜層以及降阻膜層的加入可以有效提高背電極導電性能。

三、 ZnAl膜層使合金膜層至降阻膜層有較好的結合力，減小整體背電極的薄膜內應力。

四、降阻膜層可相對降低ZnAl膜層至防腐蝕膜層的電阻率，防腐蝕膜層能夠防止后期硒化過程中硒對合金膜層的腐蝕。

五、Mo膜層使得硒與Mo反應適量并可控，并與作為吸收層的CIGS薄膜形成良好的歐姆接觸，有益CIGS薄膜太陽能電池效率的提高。

六、背電極減少了阻擋層和Mo的層數，并降低了Mo的厚度，背電極整體厚度降低，成本降低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式