[發明專利]一種柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201910347110.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110061088B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 張準;王磊
• 申請（專利權）人: 潮州市億加光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0749
• 分類號: H01L31/0749;H01L31/0224;H01L31/056;H01L31/18;H01L31/048
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 和歡慶;胡時冶

本發明涉及一種柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池及其制備方法，屬于太陽能電池技術領域，解決了現有技術中CIGS太陽能薄膜電池的光吸收效率低的技術問題。該柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池包括柔性基底以及依次層疊在柔性基底上的背電極層、吸收層、緩沖層、本征氧化鋅高阻抗層以及透明表面電極層；吸收層與背電極層之間設有堿金屬摻雜復合層；堿金屬摻雜復合層上設有通道，吸收層部分填充于通道內；透明表面電極層上設有錫電極，錫電極采用超聲波焊接方式焊接在透明表面電極表面。本發明提供的CIGS太陽能薄膜電池能夠充分吸收入射光，提高了電池的光吸收性能，進而提高了CIGS太陽能薄膜電池的輸出性能。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池及其制備方法。

背景技術

太陽能薄膜電池是把光能轉換為電能的光電子器件，它的光電轉換效率定義為總輸出功率與入射到太陽電池表面的太陽光總功率的比值，由于光電轉換效應是在電池內部發生，因此太陽能電池對光的吸收特性直接影響其光電轉換效率。

太陽能薄膜電池的光損失主要受三方面影響：第一方面，電池表面金屬電極遮擋作用造成的光損失；第二方面，電池前表面的反射損失，反射大小與電池光學參數有關，表面光滑的硅電池大約反射30％的太陽光；第三方面，進入電池內部的光波由于無法被充分吸收而產生透射損失，透射損失大小與電池厚度及光波長有關。

現有技術當中的太陽能薄膜電池進行電極制作時使用印刷工藝，但是，利用印刷工藝制作電極產生的遮光面積較大，造成接觸電阻較大；另外，由于太陽能電池窗口層表面的入射光的反射較大，造成光損失。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池及其制備方法，用以解決現有CIGS太陽能薄膜電池由于使用印刷工藝進行電極制作以及入射光無法充分吸收，導致太陽能電池的接觸電阻增大和遮光面積大且光能無法充分吸收，進而影響太陽能電池的整體輸出的技術問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明公開了一種柔性基底的CIGS太陽能薄膜電池，包括柔性基底以及依次層疊在柔性基底上的背電極層、吸收層、緩沖層、本征氧化鋅高阻抗層以及透明表面電極層；吸收層與背電極層之間設有堿金屬摻雜復合層；堿金屬摻雜復合層上設有通道，吸收層部分填充于通道內；透明表面電極層上設有錫電極，錫電極采用超聲波焊接方式焊接在透明表面電極表面。

在一中可能的設計中，透明表面電極層為ITO-Ag-ITO透明薄膜層，ITO-Ag-ITO透明薄膜層中的ITO-Ag界面處以及Ag-ITO界面處均為波紋形。

在一中可能的設計中，透明表面電極層上表面設有光學薄膜涂層，光學薄膜涂層用于減少入射光的反射，增加入射光在CIGS太陽能薄膜電池內的光程。

在一中可能的設計中，光學薄膜涂層由上至下依次包括第一氧化銦錫層、納米二氧化硅層、納米二氧化鈦層以及第二氧化銦錫層。

在一中可能的設計中，柔性基底與背電極層之間設有第一陷光結構，一陷光結構與背電極層的界面處為波紋型Ag薄膜；第一陷光結構用于增加入射光在CIGS太陽能薄膜電池內的光程。

在一中可能的設計中，背電極層為Mo背電極復合結構，Mo背電極復合結構由上至下依次包括第一子Mo電極層、第一應力緩沖層、第二子Mo電極層、第二應力緩沖層以及第三子Mo電極層，第一子Mo電極層、第二子Mo電極層以及第三子Mo電極層的厚度依次減小。

在一中可能的設計中，基底采用聚酰亞胺材質，聚酰亞胺與第三子Mo電極層接觸。

在一中可能的設計中，第一應力緩沖層和第二應力緩沖層均為Ag薄膜且第一應力緩沖層的厚度大于第二應力緩沖層的厚度。