[實用新型]薄膜太陽能電池

有效

• 申請號: 201820542986.9
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN208256681U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 方祥;吳慧哲;王偉明;李華
• 申請（專利權）人: 江蘇宜興德融科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/0687;H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本實用新型公開了一種薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池包括：導電的背電極支撐結構；在背電極支撐結構上的第一電極層；在第一電極層上的電池有源層；和在電池有源層上的第二電極層；其中，所述背電極支撐結構與所述第一電極層導電連接，并支撐所述電池有源層。本實用新型實施例的薄膜太陽能電池，制備工藝簡單。

技術領域

本實用新型的實施例涉及半導體技術領域，特別涉及一種薄膜太陽能電池及其制造方法。

背景技術

太陽能電池作為一種清潔能源，在國防和民用方面發揮著重要作用。特別是薄膜太陽能電池，因其輕薄、柔軟、可彎曲等優點而在許多領域，特別是在對載荷重量較為敏感的航天或航空設備上得到了廣泛的應用。柔性薄膜太陽能電池通常采用倒裝方法來制備。在其制備過程中，需要將電池外延層從原生長襯底上剝離，然后將外延層轉移到一柔性的轉移襯底上，在轉移襯底上進行后續電極的制作。已有報道采用聚酰亞胺(PI)等絕緣材料薄膜作為轉移襯底，可以獲得柔性較好的薄膜太陽能電池。但這種結構的一個缺點在于，需要在柔性的不導電襯底上引出背電極，這增加了整個電池制作工藝的步驟，并影響了外延片的可利用面積。

因此，有必要提供一種改進結構的薄膜太陽能電池，以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的實施例提出了一種改進結構的薄膜太陽能電池及其制造方法，其至少能夠簡化倒裝型薄膜太陽能電池的制備工藝，提高生產效率。

根據本實用新型的一個方面，提供一種薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池包括：導電的背電極支撐結構；在背電極支撐結構上的第一電極層；在第一電極層上的電池有源層；和在電池有源層上的第二電極層；其中，所述背電極支撐結構與所述第一電極層導電連接，并適于支撐所述電池有源層。

根據一些實施方式，所述背電極支撐結構包括多孔金屬層。

根據一些實施方式，所述多孔金屬層包括多孔銅。

根據一些實施方式，所述多孔金屬層的孔隙率在40％-70％之間，優選在50％-60％之間；孔徑平均尺寸小于1μm，優選小于500nm。

根據一些實施方式，所述背電極支撐結構的密度不大于10.0g/cm³，優選不大于5.0g/cm³。

根據一些實施方式，所述背電極支撐結構包括密度不大于5.0g/cm³的導電金屬層。

根據一些實施方式，所述導電金屬層包括鈦、鉻、鋁、鎂、鋅中的一種或多種。

根據一些實施方式，所述背電極支撐結構包括密度不大于5.0g/cm³的碳纖維層。

根據一些實施方式，所述背電極支撐結構的厚度在15μm-50μm之間，優選在20μm-40μm之間，更優選在20-30μm之間。

根據一些實施方式，所述電池有源層包括砷化鎵電池有源層。

本實用新型實施例的另一方面還提供一種制備上述薄膜太陽能電池的方法，其中，所述多孔金屬層采用脫合金法或氫氣泡模板法制備。

本實用新型實施例的另一方面還提供一種制備上述薄膜太陽能電池的方法，包括：提供臨時襯底；在臨時襯底上外延生長犧牲層、電池有源層；在所述電池有源層上形成第一電極層；在第一電極層上形成背電極支撐結構，所述背電極支撐結構和所述第一電極層導電連接；在背電極支撐結構上形成密封背電極支撐結構的保護膜；采用腐蝕液腐蝕犧牲層來實現臨時襯底的剝離；以背電極支撐結構作為支撐襯底，在電池有源層的背離背電極支撐結構的一側，即電池有源層的被剝離出來的新表面上形成第二電極層。

根據一些實施方式，所述方法還包括：在剝離臨時襯底和犧牲層之后，去除保護膜。