[發明專利]薄膜太陽能電池除氧工藝

在審

• 申請號: 201910318423.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110212055A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 來雅赟
• 申請（專利權）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0749;H01L31/0392
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種薄膜太陽能電池除氧工藝，其中，薄膜太陽能電池包括依次層疊設置的襯底、光吸收層、堿金屬層和緩沖層，堿金屬層包括堿金屬含氧鹽。該薄膜太陽能電池除氧工藝應用于對堿金屬含氧鹽中氧的去除，其包括：將未形成緩沖層之前且已形成有堿金屬層的襯底置于除氧劑中浸泡，去除堿金屬含氧鹽中的氧；其中，除氧劑包括可溶性堿性溶液。本發明通過可溶性堿性溶液與堿金屬層中的堿金屬含氧鹽進行反應，從而去除芯片堿金屬層的堿金屬含氧鹽中的氧，大大降低了堿金屬含氧鹽對光伏電池組件功率的影響。

技術領域

本發明涉及薄膜太陽能電池除氧工藝技術領域，尤其涉及一種應用于 CIGS薄膜太陽能電池生產中化學水浴沉積前的除氧工藝。

背景技術

銅銦鎵硒(簡稱CIGS)薄膜太陽能電池是新一代具有發展前景的太陽能電池。它具有轉換效率高、成本低、壽命長、弱光性能好、抗輻射能力強等優點。自20世紀90年代以來，CIGS薄膜太陽能電池一直是實驗室轉換效率最高的薄膜太陽能電池。2016年德國ZSW在實驗室中將CIGS薄膜太陽能電池的轉換效率提升至22.6％。由于CIGS薄膜太陽能電池的轉換效率與晶硅電池的轉換效率較為接近，因此，CIGS薄膜太陽能電池具有較大的發展前景。

目前，CIGS薄膜太陽能電池芯片的生產工藝流程如下：制備CIGS膜層→化學水浴沉積(CBD)方法制備緩沖層膜層→P2刻劃→制備透明導電氧化物(TCO)膜層。在實際生產中，芯片從CIGS鍍膜工段傳輸至CBD鍍膜工段間，該過程中CIGS膜層可能因露置于空氣中而在表面形成氧化層，氧化層中的堿金屬碳酸氫鹽等堿金屬含氧鹽，會對光老練后的組件功率產生影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種薄膜太陽能電池除氧工藝，能夠有效去除芯片在CIGS鍍膜工段至CBD鍍膜工段間因露置于空氣而在 CIGS膜層表面形成的氧化層，大大降低氧化層對光伏電池組件功率的影響。

本發明提供了一種薄膜太陽能電池除氧工藝，所述薄膜太陽能電池包括依次層疊設置的襯底、光吸收層、堿金屬層和緩沖層，所述堿金屬層包括堿金屬含氧鹽，所述薄膜太陽能電池除氧工藝應用于對所述堿金屬含氧鹽中氧的去除，所述薄膜太陽能電池除氧工藝包括：將未形成所述緩沖層之前且已形成有所述堿金屬層的襯底置于除氧劑中浸泡，去除所述堿金屬含氧鹽中的氧；其中，所述除氧劑包括可溶性堿性溶液。

在CIGS薄膜太陽能電池的實際生產中，為了控制CIGS膜層表面形貌優化，提高電池轉換效率和功率，在CIGS膜層表面沉積較薄的堿金屬層，例如 KF膜層等。依次沉積有CIGS膜層和堿金屬層的芯片從CIGS鍍膜工段傳輸至CBD鍍膜工段間，可能因堿金屬層露置于空氣中與空氣中的水及二氧化碳反應而形成氧化層，氧化層中的堿金屬碳酸氫鹽等堿金屬含氧鹽，例如KHCO₃等，會對光老練后的組件功率產生影響。

基于上述，本發明將未形成緩沖層前且已依次沉積有光吸收層(例如， CIGS膜層)和堿金屬層(電池芯片的堿金屬層物質如KF因在空氣中被氧化，生成含有如堿金屬碳酸氫鹽KHCO₃等的堿金屬含氧鹽)的襯底置于包括可溶性堿性溶液的除氧劑中浸泡，通過可溶性堿性溶液與堿金屬層中的堿金屬含氧鹽進行反應，從而去除芯片堿金屬層的堿金屬含氧鹽中的氧，大大降低了堿金屬含氧鹽對光伏電池組件功率的影響。

此外，通過在CIGS鍍膜工段傳輸至CBD鍍膜工段間增加本發明的除氧工藝，能夠延長CIGS鍍膜工段傳輸至CBD鍍膜工段的有效等待時間(除氧工藝前的時間)，增加緩存芯片數目，可使CBD工序前的各工序生產更加靈活且可控，很大程度上降低了CIGS鍍膜設備宕機導致整線生產停機的風險。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書中所特別指出的結構來實現和獲得。

具體實施方式