专利名称：一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，特别应用于太阳能电池屋顶电站、光伏建筑一体化、地面光伏电站领域。
背景技术：
太阳能电池主要应用有单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池，以及非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜太阳能电池。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到 M%，是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，技术也最为成熟，但制作成本很大；多晶硅太阳电池比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，但是使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短，且晶体硅太阳能电池的生产需要消耗高纯硅材料，制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一，加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低；非晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减，直接影响了它的实际应用。目前，市场上现有的多元化合物薄膜太阳能电池，又存在运输、安装和使用过程中冲击振动及其他应力的机械强度的高要求，现有的电池组件结构及制造工艺难以满足市场的需求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，克服晶体硅太阳能电池成本高的缺点，解决现有的非晶硅薄膜太阳能电池稳定性差和转换率低的缺点，成本低、稳定性好、对太阳光谱吸收好和光电转化效率高。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，包括玻璃基底、玻璃盖板及通过封装膜依次层叠封装在所述玻璃基底和玻璃盖板之间的背电极层、薄膜光吸收层、缓冲层、适配层、前电极，所述背电极层设在所述玻璃基底侧， 所述薄膜光吸收层是铜铟硒化合物薄膜层。作为一种优选的实施方案，所述铜铟硒化合物薄膜层是由钼层、铜铟硒层、硫化镉层、本征氧化锌层和掺铝氧化锌层层叠构成。作为一种优选的实施方案，所述封装膜是PVB封装膜，所述玻璃盖板是钢化玻璃。制造本实用新型的工艺步骤1)在玻璃基底上溅射背电极层，沿玻璃基底长边方向激光刻划Pl线；2)溅射铜铟镓金属预制层，与气体发生扩散反应生成薄膜光吸收层；3)在薄膜光吸收层上沉积缓冲层，沿玻璃基底长边方向刻划P2线；4)溅射透明前电极；5)沿玻璃基底长边方向刻划P3线；[0014]6)喷砂、磨边、钻孔、敷设导带；7)敷设玻璃盖板；8)通过层压封装技术制备完整的电池组件。具体步骤是P1刻划是从膜面刻划到玻璃，将背电极划分成若干个区域，P2是从膜面刻划到背电极钼层，将薄膜光吸收层和缓冲层划掉，之后P3是从膜面刻划到背电极， 将光吸收层、缓冲层和前电极划掉，使若干个小电池串联起来。采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是(1)在背电极钼层溅射沉积之后，铜、铟和镓层溅射沉积之前，需进行激光刻划，以分隔背电极、实现各子电池的串联；在本征氧化锌溅射沉积之后，需进行机械刻划，以形成内联式多PN结薄膜电池，提高了电池的输出电压；在掺铝氧化锌溅射沉积之后，需进行机械刻划，以分隔表面电极、实现各子电池的串联；采用内联式技术形成电池的串联，从而大大简化了电池方阵互联技术；(2) PVB封装膜，钢化玻璃材质的玻璃盖板，降低了组件成本，便于推广。
图1是本实用新型铜铟硒薄膜太阳能电池组件结构示意图；图中1-玻璃基底；2-背电极层；3-薄膜光吸收层；4-缓冲层；5-适配层；6_前电极；7-封装膜；8-玻璃盖板；9-入射光；10-透射光。图2是本实用新型铜铟硒薄膜太阳能电池组件的横向剖视图；图中21-P1刻划槽；22-P2刻划槽；23-P3刻划槽。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围，一切从本实用新型的构思出发，不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本实用新型的保护范围之内。一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，如图1所示，包括玻璃基底1、玻璃盖板8及通过封装膜7依次层叠封装在所述玻璃基底1和玻璃盖板8之间的背电极层2、薄膜光吸收层3、缓冲层4、适配层5、前电极6，背电极层2设在所述玻璃基底1侧，所述薄膜光吸收层 3是铜铟硒化合物薄膜层。薄膜光吸收层3是铜铟镓金属预制层在经过硫化和硒化反应后，生成的铜铟硒化合物薄膜层，铜铟硒化合物薄膜层是由钼层、铜铟硒层、硫化镉层、本征氧化锌层和掺铝氧化锌层叠构成；封装膜7是PVB封装膜，玻璃盖板8是钢化玻璃。本实用新型铜铟硒薄膜太阳能电池组件，透射光10由入射光9透过玻璃盖板8，经过前电极6、适配层5、缓冲层4、薄膜光吸收层3、背电极层2、玻璃基底1而来。如图2所示，Pl刻划槽21为从膜面刻划到玻璃基底1，将背电极层2划分成若干个区域，P2刻划槽 22是从膜面刻划过背电极层2到钼层，将薄膜光吸收层3和缓冲层4划掉，P3刻划槽23是从膜面刻划到背电极层2，将薄膜光吸收层3、缓冲层4和前电极层6划掉，使若干个小电池串联起来，有利于提高组件的开路电压，提高组件的功率。 本实用新型所揭示的铜铟硒薄膜太阳能电池组件，克服了晶体硅太阳能电池成本高的缺点，解决了现有的非晶硅薄膜太阳能电池稳定性差和转换率低的缺点，成本低、稳定性好、对太阳光谱吸收好和光电转化效率高。
权利要求1.一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，其特征在于包括玻璃基底、玻璃盖板及通过封装膜依次层叠封装在所述玻璃基底和玻璃盖板之间的背电极层、薄膜光吸收层、缓冲层、适配层、前电极，所述背电极层设在所述玻璃基底侧，所述薄膜光吸收层是铜铟硒化合物薄膜层。
2.如权利要求1所述的铜铟硒薄膜太阳能电池组件，其特征在于所述铜铟硒化合物薄膜层是由钼层、铜铟硒层、硫化镉层、本征氧化锌层和掺铝氧化锌层层叠构成。
3.如权利要求1或2所述的铜铟硒薄膜太阳能电池组件，其特征在于所述封装膜是 PVB封装膜，所述玻璃盖板是钢化玻璃。
专利摘要本实用新型公开了一种铜铟硒薄膜太阳能电池组件，包括玻璃基底、玻璃盖板及通过封装膜依次层叠封装在玻璃基底和玻璃盖板之间的背电极层、薄膜光吸收层、缓冲层、适配层、前电极，背电极层设在所述玻璃基底侧，薄膜光吸收层是铜铟硒化合物薄膜层。铜铟硒薄膜太阳能电池组件，克服了晶体硅太阳能电池成本高的缺点，解决了现有的非晶硅薄膜太阳能电池稳定性差和转换率低的缺点，成本低、稳定性好、对太阳光谱吸收好和光电转化效率高。
文档编号H01L31/048GK202120951SQ201120217608
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者吴魁艺, 李劼, 李和胜, 王岩, 禚鸿德, 陈培专 申请人:山东孚日光伏科技有限公司