[發明專利]銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件及其制備方法

在審

• 申請號: 202010896259.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112133787A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 彭壽;殷新建;陳瑛;周顯華;錢雙
• 申請（專利權）人: 中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0463;H01L31/0749
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 賀妮妮

1.一種銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供銅銦鎵硒太陽能電池薄膜，所述銅銦鎵硒太陽能電池薄膜由下向上依次包括基底、背電極層、銅銦鎵硒吸收層、緩沖層及前電極層；

刻劃所述背電極層、銅銦鎵硒吸收層、緩沖層及前電極層，形成第一道刻縫，分隔所述背電極層；

使用皮秒紅外激光自上向下依次刻劃所述前電極層、緩沖層及銅銦鎵硒吸收層，刻劃深度停止于所述背電極層的上表面，形成第三道刻縫；

對所述第一道刻縫及所述第三道刻縫進行絕緣材料涂敷，所述絕緣材料包括填充滿所述第一道刻縫及所述第三道刻縫的第一填充部及凸出于所述第一道刻縫及所述第三道刻縫的第一凸起部；

使用皮秒紅外激光自上向下依次刻劃所述前電極層、緩沖層及銅銦鎵硒吸收層，刻劃深度停止于所述背電極層的上表面，形成第二道刻縫，且所述第二道刻縫形成于所述第一道刻縫與所述第三道刻縫之間，分隔PN結，提供所述背電極層與所述前電極層的連接通道；

對所述第二道刻縫進行導電材料涂敷，所述導電材料包括填充滿所述第二道刻縫的第二填充部及覆蓋所述第一道刻縫上的所述第一凸起部的第二凸起部。

2.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：所述第一道刻縫的寬度介于20μm~50μm之間，所述第二道刻縫的寬度介于20μm~40μm之間，所述第三道刻縫的寬度介于30μm~60μm之間，所述第一道刻縫與所述第三道刻縫之間的間距介于120μm~250μm之間。

3.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：采用噴墨打印或狹縫涂敷工藝對所述第一道刻縫及所述第三道刻縫進行絕緣材料涂敷；采用噴墨打印或狹縫涂敷工藝對所述第二道刻縫進行導電材料涂敷。

4.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于，對所述第二道刻縫進行導電材料涂敷后還包括在所述銅銦鎵硒太陽能電池薄膜表面敷設匯流條及進行后端封裝的步驟。

5.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：形成所述銅銦鎵硒吸收層的方法包括濺射銅銦鎵后進行硒化的方法和/或共蒸法；形成所述緩沖層的方法包括氣相沉積法和/或化學浴沉積法。

6.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：所述導電材料包括碳漿、金屬漿料或改性的陶瓷漿料。

7.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：所述基底的材料包括不銹鋼或玻璃，所述背電極層包括鉬層，所述緩沖層的材料包括硫化鎘、硫化鋅及硫化銦中的至少一種，所述前電極層的材料包括摻鋁氧化鋅、摻鎂氧化鋅及摻硼氧化鋯中的至少一種，所述背電極層的厚度介于220nm~1500nm之間，所述銅銦鎵硒吸收層的厚度介于1500nm~2500nm之間，所述緩沖層的厚度介于50nm~950nm之間，所述前電極層的厚度介于50nm~500nm之間。

8.根據權利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件的制備方法，其特征在于：使用皮秒激光自上向下依次刻劃所述銅銦鎵硒太陽能電池薄膜，刻蝕深度停止于所述基底的上表面，形成所述第一道刻縫；或使用納秒激光或微秒激光或機械刻劃自下向上依次刻劃所述銅銦鎵硒太陽能電池薄膜的所述背電極層、所述銅銦鎵硒吸收層、所述緩沖層及所述前電極層，形成所述第一道刻縫。