光伏装置制造方法
【专利摘要】公开了一种光伏装置。该光伏装置包括：支承基板；在支承基板上的背电极层；在背电极层上的光吸收层；以及在光吸收层上的前电极层，其中，支承基板包括：基层；在基层上的第一台阶部；以及设置在基层上的第一台阶部旁边的第二台阶部，并且其中，第二台阶部比第一台阶部厚。
【专利说明】光伏装置
【技术领域】
[0001]本实施方案涉及光伏装置。
【背景技术】
[0002]以下是一种制造用于太阳光发电的太阳能电池的方法。首先，在制备基板之后，在基板上形成背电极层。其后，在背电极层上依次形成光吸收层、缓冲层以及高电阻缓冲层。已广泛地使用各种方案来形成光吸收层，例如通过同时或分别蒸镀Cu、In、Ga和Se来形成基于Cu(In，Ga)Se2(CIGS)的光吸收层的方案，和在已形成金属前体膜之后执行硒化工艺的方案。光吸收层的能带隙在约leV至约1.8eV的范围内。
[0003]然后，通过溅射工艺在光吸收层上形成包含硫化镉(CdS)的缓冲层。缓冲层的能带隙可以在约2.2eV至约2.4eV的范围内。之后，通过溅射工艺在缓冲层上形成包含锌氧化物(ZnO)的高电阻缓冲层。高电阻缓冲层的能带隙在约3.leV至约3.3eV的范围内。
[0004]然后，在高电阻缓冲层上形成透明电极层，并且在高电阻缓冲层上形成透明电极层。构成透明电极层的材料可以包括掺杂铝的锌氧化物(ΑΖ0)。透明电极层的能带隙可以在约3.leV至约3.3eV的范围内。
[0005]对于通过调节光伏装置中光吸收层的带隙能量来提高光电转换效率已进行了许多学习和研究。
[0006]如上所述，为了将太阳光转化成电能，已制造和使用了各种光伏装置。在韩国未审查的专利公开第10-2008-0088744号中公开了这类光伏装置之一。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本实施方案提供了一种具有提高的光电转换效率的光伏装置。
[0009]问题的解决方案
[0010]根据本实施方案，提供了一种光伏装置，其包括:支承基板；在支承基板上的背电极层；在背电极层上的光吸收层；以及在光吸收层上的前电极层，其中，支承基板包括:基层；在基层上的第一台阶部；以及设置在基层上的第一台阶部旁边的第二台阶部，并且其中，第二台阶部比第一台阶部厚。
[0011]根据一个实施方案，提供了一种光伏装置，其包括:支承基板；和在支承基板上的多个太阳能电池，其中，支承基板包括:基层；和设置在基层上并且具有彼此不同的厚度的多个台阶部，并且其中，太阳能电池分别与台阶部对应设置。
[0012]本发明的有益效果
[0013]根据本实施方案的光伏装置，在支承基板中形成有台阶部。此外，在台阶部上分别设置太阳能电池。因此，在太阳能电池之间形成阶梯差，并且相邻太阳能电池的前电极和背电极可以容易地彼此连接。也就是说，相邻太阳能电池的前电极与背电极之间的阶梯差可以减小，并且连接部可以容易地将相邻太阳能电池的前电极和背电极彼此连接。
[0014]因此，本实施方案的光伏装置可以减小相邻太阳能电池的前电极与背电极之间的电流移动路径并且可以减小电阻。因此，本实施方案的光伏装置可以呈现提高的电特性和提高的光电转换效率。
[0015]此外，由于连接部被设置成不具有阶梯差，所以可以防止太阳能电池之间的短路。因此，本实施方案的光伏装置可以具有低的故障率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示出了根据本实施方案的光伏装置的平面图。
[0017]图2是示出了支承基板的透视图。
[0018]图3是沿图1的线A-A’截取的截面图。
[0019]图4至图9是示出了制造根据本实施方案的光伏装置的方法的截面图。
【具体实施方式】
[0020]在对本实施方案的描述中，应当理解的是，当基板、膜、电极、凹槽、或层被称为在另一基板、另一膜、另一电极、另一凹槽、或另一层“上”或“下”时，其可以“直接地”或“间接地”在其他基板、其他膜、其他电极、其他凹槽、或层上，或者也可以存在一个或更多个中间层。参照附图来描述层的这样的位置。出于说明的目的可以放大附图中所示的元件的尺寸，并且该尺寸不完全反映实际尺寸。
[0021]图1是示出了根据本实施方案的光伏装置的平面图。图2是示出了支承基板的透视图。图3是沿图1的线A-A’截取的截面图。
[0022]参照图1至图3，根据本实施方案的光伏装置包括:支承基板100、背电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高电阻层500、前电极层600以及连接部700。
[0023]支承基板100支承背电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高电阻层500、前电极层600以及连接部700。
[0024]支承基板100可以包括绝缘体。支承基板100可以是玻璃基板、塑料基板(如聚合物)、或金属基板。同时，支承基板100可以包括纳钙玻璃。支承基板100可以是透明的、柔性的或刚性的。
[0025]如图2所示，在支承基板100的顶表面中形成有阶梯差。具体地，支承基板100可以具有台阶形状。也就是说，支承基板100的厚度可以沿第一方向逐渐增加。支承基板100包括基层110和多个台阶部121、122、…和N。
[0026]基层110支承台阶部121、122、…和N。基层110可以具有板状形状。基层110和台阶部121、122、…和N可以彼此一体地形成。也就是说，在基层110与台阶部121、122^..和N之间可以不存在实际的界面。
[0027]相反，在基层110与台阶部121、122、…和N之间可以存在界面。具体地，基层110和台阶部121、122、…和N可以包括不同的材料。例如，基层110可以包括玻璃，而台阶部121、122、…和N可以包括塑料材料。
[0028]台阶部121、122、…和N设置在基层110上。台阶部121、122、…和N可以具有不同的厚度。也就是说，台阶部121、122、…和N的厚度可以沿第一方向逐渐增加。
[0029]此外，台阶部121、122、…和N可以具有沿与第一方向垂直的第二方向延伸的形状。也就是说，当从顶部看时，台阶部121、122、…和N可以具有沿第二方向延伸的形状。台阶部121、122、…和N可以具有在约5mm至约10mm的范围内的宽度。
[0030]台阶部121、122、…和N可以包括第一台阶部211、第二台阶部122、第三台阶部123以及第四台阶部124。
[0031]第一台阶部121设置在基层110上。第一台阶部121可以设置在基层110的最外部处。第一台阶部121具有第一厚度H1。第一厚度H1表示基层110的顶表面与第一台阶部121的顶表面之间的距离。
[0032]第二台阶部122设置在基层110上。第二台阶部122设置在第一台阶部121旁边。具体地，第二台阶部122可以紧接着第一台阶部121设置。第二台阶部122具有第二厚度H2。第二厚度H2表示基层110的顶表面与第二台阶部122的顶表面之间的距离。第二台阶部122的顶表面设置在比第一台阶部121的顶表面高的位置处。
[0033]第二厚度H2比第一厚度H1更大。第一厚度H1与第二厚度H2之差是第一台阶部121与第二台阶部122之间的阶梯差。也就是说，第一厚度H1与第二厚度H2之差是第一台阶部121的顶表面与第二台阶部122的顶表面之间的高度差。第一厚度H1与第二厚度H2之差可以在约Ιμπι至约5μπι的范围内。具体地，第一厚度Η1与第二厚度Η2之差可以在约2 μ m至约3 μ m的范围内。
[0034]第三台阶部123设置在基层110上。第三台阶部123设置在第二台阶部122旁边。具体地，第三台阶部123可以紧接着第二台阶部122设置。第三台阶部123可以具有第三厚度。第三厚度H3表示基层110的顶表面与第三台阶部123的顶表面之间的距离。第三台阶部123的顶表面设置在比第二台阶部122的顶表面高的位置处。
[0035]第三厚度比第二厚度H2大。第二厚度H2与第三厚度之差是第二台阶部122与第三台阶部123之间的阶梯差。也就是说，第二厚度H2与第三厚度之差是第二台阶部122的顶表面与第三台阶部123的顶表面之间的高度差。第二厚度H2与第三厚度之差可以在约1 μ m至约5 μ m的范围内。具体地，第二厚度H2与第三厚度之差可以在约2 μ m至约3 μ m的范围内。
[0036]第四台阶部124设置在基层110上。第四台阶部124设置在第三台阶部123旁边。具体地，第四台阶部124可以紧接着第三台阶部123设置。第四台阶部124具有第四厚度。第四厚度表示基层110的顶表面与第四台阶部124的顶表面之间的距离。第四台阶部124的顶表面设置在比第三台阶部123的顶表面高的位置处。
[0037]第四厚度比第三厚度大。第三厚度H3与第四厚度之差是第三台阶部123与第四台阶部124之间的阶梯差。也就是说，第三厚度H3与第四厚度之差是第二台阶部122的顶表面与第三台阶部123的顶表面之间的高度差。第三厚度与第四厚度之差可以在约1 μ m至约5μπι的范围内。具体地，第三厚度与第四厚度之差可以在约2μπι至约3μπι的范围内。
[0038]台阶部121、122、…和Ν还可以包括沿第一方向依次设置的第五台阶部、第六台阶部以及第七台阶部。以此方式设置的台阶部121、122、…和Ν的总数可以为约140。同时，台阶部121、122、…和Ν中最低的台阶部与最高的台阶部之间的高度差可以在约280 μ m至约420 μ m的范围内。
[0039]支承基板100上设置有背电极层200。具体地，背电极层200可以设置在台阶部121、122、…和N上。具体地，背电极层200可以设置在台阶部121、122、…和N的顶表面上。
[0040]背电极层200是导电层。例如，用于背电极层200的材料可以包括金属如钥(Mo)。
[0041]背电极层200可以包括至少两层。在这样的情况下，可以通过使用相同的材料或不同的材料来形成至少两层。
[0042]背电极层200在其中布置有第一通孔TH1。第一通孔TH1是使支承基板100的顶表面露出的开放区域。当在平面图中看时，第一通孔TH1可以具有沿一个方向延伸的形状。
[0043]第一通孔TH1形成在台阶部121、122、…和N彼此相遇的区域处。具体地，第一通孔TH1穿过彼此相邻的台阶部121、122、…和N形成。例如，第一通孔TH1可以穿过第一台阶部121的一部分和第二台阶部122的一部分形成。此外，第一通孔TH1可以穿过第二台阶部122的一部分和第三台阶部123的一部分形成。
[0044]也就是说，第一通孔TH1可以形成为与由台阶部121、122、…和N限定的阶梯差对应。具体地，通孔TH1可以使由台阶部121、122、…和N形成的台阶部分露出。
[0045]第一通孔TH1的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。
[0046]背电极层200被第一通孔TH1分成多个背电极210、220、…和N。也就是说，背电极210、220、…和N由第一通孔TH1限定。图3中示出了背电极210、220、…和N中的第一背电极210和第二背电极220。
[0047]背电极210、220、…和N可以分别对应于台阶部121、122、…和N。也就是说，第一背电极210可以对应于第一台阶部121，并且第二背电极220可以与第二台阶部对应。此夕卜，第一背电极210可以设置在第一台阶部121的顶表面上，并且第二背电极220可以设置在第二台阶部122的顶表面上。以相同的方式，其他背电极210、220、…和N可以分别设置在其他台阶部121、122、…和N的顶表面上。
[0048]背电极210、220、…和N可以由第一通孔TH1彼此隔开。背电极210、220、…和
N以条的形式来布置。
[0049]可替代地，背电极210、220、…和N可以以矩阵的形式来布置。在这样的情况下，当在平面图中看时，第一通孔TH1可以形成为栅格的形式。
[0050]背电极层200上布置有光吸收层300。此外，在第一通孔TH1中填充有包括在光吸收层300中的材料。
[0051]光吸收层300可以包括第1-1I1-VI族化合物。例如，光吸收层300可以包括Cu (In, Ga) Se2 (CIGS)晶体结构、Cu (In) Se2晶体结构、或Cu (Ga) Se2晶体结构。
[0052]光吸收层300的能带隙在约leV至约1.8eV的范围内。
[0053]在光吸收层300中布置有第二通孔TH2。第二通孔TH2穿过光吸收层300形成。此外，第二通孔TH2是使背电极层200的顶表面露出的开放区域。
[0054]第二通孔TH2可以与第一通孔TH1部分地交叠。也就是说，当在平面图中看时，第二通孔TH2可以与第一通孔TH1部分地交叠。
[0055]第二通孔TH2的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。
[0056]此外，光吸收层300由第二通孔TH3限定多个光吸收部310、320、…和N。也就是说，光吸收层300由第二通孔TH2分成光吸收部310、320、…和N。
[0057]光吸收部310、320、…和N可以分别对应于台阶部121、122、…和N。也就是说，第一光吸收部310可以对应于第一背电极210和第一台阶部121，并且第二光吸收部320可以对应于第二背电极220和第二台阶部122。此外，第三光吸收部可以对应于第三背电极和第三台阶部123。
[0058]此外，光吸收部310、320、…和N的顶表面与台阶部121、122、…和N的顶表面之间的高度差可以在约0.5μπι至约Ιμπι的范围内。例如，第一光吸收部310的顶表面与第二台阶部122的顶表面之间的高度差可以在约0.01 μ m至约0.5μπι的范围内。此外，第二光吸收部320的顶表面与第三台阶部123的顶表面之间的高度差可以在约0.01 μ m至约0.5μπι的范围内。此外，第三光吸收部330的顶表面与第四台阶部124的顶表面之间的高度差可以在约0.01 μ m至约0.5 μ m的范围内。
[0059]光吸收层300上布置有缓冲层400。缓冲层400包括硫化镉(CdS)。缓冲层400的能带隙可以在约2.2eV至约2.4eV的范围内。
[0060]缓冲层400上布置有高电阻缓冲层500。高电阻缓冲层500包括未掺杂杂质的1-ZnO。高电阻缓冲层500的能带隙可以在约3.leV至约3.3eV的范围内。
[0061]缓冲层400由第二通孔TH2分成多个缓冲体410、420、…和N，并且高电阻缓冲层500由第二通孔TH2分成多个高电阻缓冲体510、520、…和N。
[0062]高电阻缓冲层500上布置有前电极层600。前电极层600是透明的导电层。此外，前电极层600的电阻比背电极层200的电阻大。例如，前电极层600的电阻可以比背电极层200的电阻大约10倍至200倍。例如，用于前电极层600的材料可以包括掺杂A1的ZnO (ΑΖ0)。
[0063]在前电极层600中布置有第三通孔TH3。第三通孔TH3是使背电极层200的顶表面露出的开放区域。例如，第三通孔TH3的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。
[0064]第三通孔TH3形成为与第二通孔TH2相邻。具体地，第三通孔TH3设置在第二通孔TH2旁边。也就是说，当在平面图中看时，第三通孔TH3平行设置在第二通孔TH2旁边。
[0065]前电极层600由第三通孔TH3分成多个前电极610、620、…和N。也就是说，前电极610、620、…和N由第三通孔TH3限定。
[0066]前电极610、620、…和N可以具有分别对应于背电极210、220、…和N的形状。此夕卜，前电极610、620、…和N可以分别对应于台阶部121、122、…和N。也就是说，前电极610,620,…和N可以以条的形式来布置。可替代地，前电极610、620、…和N可以以矩阵的形式来布置。
[0067]此外，由第三通孔TH3限定多个太阳能电池C1、C2、…和CN。具体地，太阳能电池Cl、C2、…和CN由第二通孔TH2和第三通孔TH3限定。也就是说，根据本实施方案的光伏装置由第二通孔TH2和第三通孔TH3分成太阳能电池Cl、C2、…和CN。
[0068]也就是说，根据本实施方案的光伏装置包括太阳能电池C1、C2、…和CN。太阳能电池C1、C2、…和CN布置成对应于台阶部121、122、…和N。此外，当从顶部看时，太阳能电池C1、C2、…和CN可以具有与台阶部121、122、…和N的形状基本相同的形状。具体地，太阳能电池C1、C2、…和CN分别设置在台阶部121、122、…和N的顶表面上。例如，根据本实施方案的光伏装置包括第一太阳能电池C1、第二太阳能电池C2、第三太阳能电池C3以及第四太阳能电池。
[0069]第一太阳能电池C1对应于第一台阶部121。第一太阳能电池C1设置在第一台阶部121的顶表面上。第一太阳能电池C1可以设置在仅第一台阶部121的顶表面上。也就是说，第一太阳能电池Cl可以设置在第一台阶部121的整个顶表面上。
[0070]第二太阳能电池C2对应于第二台阶部122。第二太阳能电池C2设置在第二台阶部122的顶表面上。第二太阳能电池C2可以设置在仅第二台阶部122的顶表面上。也就是说，第二太阳能电池C2可以设置在第二台阶部122的整个顶表面上。
[0071]第三太阳能电池C3对应于第三台阶部123。第三太阳能电池C3设置在第三台阶部123的顶表面上。第三太阳能电池C3可以设置在仅第三台阶部123的顶表面上。也就是说，第三太阳能电池C3可以设置在第三台阶部123的整个顶表面上。
[0072]第四太阳能电池C4对应于第四台阶部124。第四太阳能电池C4设置在第四台阶部124的顶表面上。第四太阳能电池C4可以设置在仅第四台阶部124的顶表面上。也就是说，第四太阳能电池C4可以设置在第四台阶部124的整个顶表面上。
[0073]设置太阳能电池C1、C2、…和CN，同时在其之间形成阶梯差。也就是说，在台阶部121、122、…和N的顶表面之间形成阶梯差，使得在太阳能电池Cl、C2、…和CN之间形成阶梯差。也就是说，太阳能电池C1、C2、…和CN排列在不同的平面上。
[0074]太阳能电池C1、C2、…和CN的每一个包括背电极、光吸收部、缓冲体、高电阻缓冲体以及前电极。例如，第一太阳能电池C1包括第一背电极210、第一光吸收部310、第一缓冲体410、第一高电阻缓冲体510以及第一前电极610。此外，第二太阳能电池C2包括第二背电极220、第二光吸收部320、第二缓冲体420、第二高电阻缓冲体520以及第二前电极620。
[0075]第一背电极210设置在支承基板100上，并且可以在第一背电极210上依次层叠第一光吸收部310、第一缓冲体410以及第一高电阻缓冲体510。第一前电极610设置在第一高电阻缓冲体510上。
[0076]也就是说，第一背电极210面对第一前电极610，同时于其间插入有第一光吸收部310。
[0077]虽然在附图中未不出，但是通过使第一背电极210的顶表面部分地露出，第一光吸收部310和第一前电极610覆盖第一背电极210。
[0078]此外，在支承基板100上，第二背电极220分隔于第一背电极210。在第二背电极220上，第二光吸收部320分隔于第一光吸收部310。在第二电阻缓冲体520上，第二前电极620分隔于第一前电极610。
[0079]通过使第二背电极220的顶表面部分露出，第二光吸收部320和第二前电极620覆盖第二背电极220。
[0080]同样地，第三太阳能电池C3包括第三背电极、第三光吸收部、第三缓冲体、第三高电阻缓冲体以及第三前电极。此外，第四太阳能电池包括第四背电极、第四光吸收部、第四缓冲体、高电阻缓冲体以及第四前电极。
[0081]第一背电极210、第二背电极220、第三背电极以及第四背电极排列在不同的平面上。此外，第一光吸收部310、第二光吸收部320、第三光吸收部以及第四光吸收部排列在不同的平面上。此外，第一前电极610、第二前电极620、第三前电极以及第四前电极排列在不同的平面上。
[0082]在这样的情况下，第一前电极610可以排列在与第二背电极220基本相同的平面上。也就是说，在第一前电极610与第二背电极220之间几乎没有形成阶梯差。例如，第一前电极610的底表面与第二背电极220的底表面之间的高度差可以为约0.5 μ m或更小。具体地，第一前电极610的底表面与第二背电极220的底表面之间的高度差可以在约0.01 μ m至约0.5μ m的范围内。此外，第一光吸收部310的顶表面与第二台阶部122的顶表面之间的高度差可以为约0.5μπι或更小。具体地，第一光吸收部310的顶表面与第二台阶部122的顶表面之间的高度差可以在约0.01 μ m至约0.5μπι的范围内。
[0083]同样地，第二前电极620可以排列在与第三背电极基本相同的平面上。也就是说，第二前电极620与第三背电极之间的阶梯差可以和第一前电极610与第二背电极220之间的阶梯差基本相同。此外，第三前电极可以排列在与第四背电极基本相同的平面上。也就是说，第三前电极与第四背电极之间的阶梯差可以和第一前电极610与第二背电极220之间的阶梯差基本相同。
[0084]在第二通孔ΤΗ2的内侧处设置有连接部700。
[0085]连接部700从前电极层600到侧向延伸，并且直接接触背电极层200。例如，连接部700从第一前电极610到侧向延伸，并且直接接触第二背电极220。
[0086]因此，连接部700将包括在太阳能电池C1、C2、…和CN中的相邻太阳能电池的前电极和背电极彼此连接。例如，连接部700将第一前电极610连接到第二背电极220。此夕卜，连接部700将第二前电极620连接到第三背电极。
[0087]连接部700可以与前电极610、620、…和N—体地形成。也就是说，用于连接部700的材料与用于前电极层600的材料相同。
[0088]连接部700直接接触背电极的侧面和顶表面。此外，连接部700可以直接接触背电极的仅侧面或顶表面。
[0089]如上所述，在根据本实施方案的光伏装置中，在支承基板100上形成阶梯差。太阳能电池C1、C2、…和CN分别设置在台阶部121、122、…和N处。因此，形成太阳能电池C1、C2、…和CN的同时形成在其间的阶梯差，并且相邻太阳能电池Cl、C2、…和CN的前电极和背电极可以容易地彼此连接。也就是说，减小了相邻太阳能电池C1、C2、…和CN的前电极与背电极之间的阶梯差，并且连接部700可以容易地将相邻太阳能电池Cl、C2、…和CN的前电极和背电极彼此连接。
[0090]因此，本实施方案的光伏装置可以减少相邻太阳能电池C1、C2、…和CN的前电极与背电极之间的电流移动路径，并且可以减小电阻。因此，本实施方案的光伏装置可以呈现提高的电特性和提高的光电转换效率。
[0091]此外，由于连接部被布置成不具有阶梯差，所以可以防止太阳能电池C1、C2、…和CN之间的短路。因此，本实施方案的光伏装置可以具有低的故障率。
[0092]此外，第一通孔TH1在台阶部121、122、…和N之间形成。因此，背电极210、220、…和N可以排列在不同的平面上。因此，背电极210、220、…和N可以有效地彼此绝缘。虽然减小了第一通孔TH1的宽度，但是可以有效防止背电极210、220、…和N之间的短路。因此，根据本实施方案的光伏装置可以减少由短路造成的故障。此外，根据本实施方案的光伏装置可以增加用于太阳光生成的有效面积。由此，本实施方案提供了一种具有提高的光电转换效率的光伏装置。
[0093]图4至图9是示出了一种制造根据本实施方案的光伏装置的方法的截面图。将参照以上对光伏装置的描述来描述该制造根据本实施方案的光伏装置的方法。
[0094]参照图4，在支承基板100上形成背电极层200。
[0095]在对光伏装置的描述中包括支承基板100。支承基板100包括基层110和多个台阶部。基层110和台阶部121、122、…和N可以彼此一体地形成。
[0096]可以通过在支承基板100上沉积金属(例如，钥)来形成背电极层200。在台阶部121、122、…和N的顶表面上形成背电极层200。此外，可以在台阶部121、122、…和N的一侧上形成背电极层200。可以通过溅射工艺来形成背电极层200。
[0097]参照图5，通过对背电极层200进行图案化来形成第一通孔TH1。相应地，在支承基板100上形成多个背电极210、220、…和N。使用激光来对背电极层200进行图案化。
[0098]在这样的情况下，第一通孔TH1可以形成为对应于台阶部121、122、…和N彼此相遇的区域。也就是说，第一通孔TH1可以形成在两个相邻的台阶部121、122、…和N上。
[0099]第一通孔TH1使支承基板100的顶表面露出，并且可以具有在约80 μ m至约200 μ m的范围内的宽度。
[0100]可以在支承基板100与背电极层200之间插入另外的层(例如，防扩散层)。在这样的情况下，第一通孔TH1使另外的层的顶表面露出。
[0101]参照图6，在背电极层200上形成光吸收层300。
[0102]可以通过溅射方案或蒸镀方案来形成光吸收层300。
[0103]例如，已广泛地使用各种方案来形成光吸收层300，例如通过同时或分别蒸镀Cu、In、Ga、和Se来形成基于Cu(In，Ga) Se2 (CIGS)的光吸收层的方案，和在形成金属前体膜之后执行硒化工艺的方案。
[0104]具体地，通过使用Cu靶、In靶、和Ga靶执行溅射工艺来在背电极层200上形成金属前体层。
[0105]然后，执行硒化工艺以形成基于CIGS的光吸收层。
[0106]此外，可以同时执行硒化工艺和使用Cu靶、In靶、和Ga靶的溅射工艺。
[0107]此外，使用仅Cu靶和In靶或仅Cu靶和Ga靶来执行溅射工艺或硒化工艺来形成基于CIS的或基于CIG的光吸收层。
[0108]接着，通过溅射工艺或化学浴沉积(CBD)在光吸收层300上沉积CdS，形成缓冲层400。
[0109]之后，通过溅射工艺在缓冲层400上沉积锌氧化物，形成高电阻缓冲层500。
[0110]参照图7，通过部分去除光吸收层300、缓冲体400以及高电阻缓冲层500来形成第二通孔TH2。
[0111]可以通过机械装置(例如，钻头)或激光装置来形成第二通孔TH2。
[0112]例如，可以由宽度在约40 μ m至约180 μ m的范围内的钻头来对光吸收层300和缓冲层400进行图案化。此外，可以由波长在约200nm至约600nm的范围内的激光来形成第二通孔TH2。
[0113]在这样的情况下，第二通孔TH2的宽度可以在约100 μ m至约200 μ m的范围内。此夕卜，第二通孔TH2形成为使背电极层200的顶表面部分地露出。
[0114]参照图8，在高电阻缓冲层500上形成前电极层600。在这样的情况下，将构成前电极层600的材料填充在第二通孔TH2的内侧中。
[0115]在高电阻缓冲层500上层叠透明的导电材料以形成前电极层600。将透明的导电材料完全填充在第二通孔TH2中。例如，透明的导电材料可以包括掺杂A1的ZnO(AZO)。
[0116]相应地，在第二通孔TH2的内侧处布置从前电极层600延伸并且直接连接到背电极层200的连接部70。
[0117]参照图9，通过部分地去除前电极层600来形成第三通孔TH3。也就是说，通过对前电极层600进行图案化来限定多个前电极610、620、…和N以及多个太阳能电池C1、C2、…和CN。
[0118]第三通孔TH3的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。
[0119]以此方式，根据制造本实施方案的光伏装置的方法，可以提供具有提高的光电转换效率的光伏装置。
[0120]本说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”等的引用意味着结合实施方案所描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施方案中。在本说明书中的各个地方出现这样的措辞未必全都指的是同一实施方案。此外，当结合任何实施方案对特定的特征、结构或特性进行描述时，认为结合实施方案中的其他实施方案来实现这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的能力范围之内的。
[0121]尽管已经参照了本发明的多个实例性实施方案对实施方案进行了描述，应该理解的是本领域技术人员可以想出落入本公开内容的原理的精神和范围之内的许多其他的修改和实施方案。具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围之内，可以进行主题组合布置的组成部件和/或布置的各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，可替换的使用也会对本领域技术人员来说是明显的。
【权利要求】
1.一种光伏装置，包括: 支承基板； 在所述支承基板上的背电极层； 在所述背电极层上的光吸收层；和 在所述光吸收层上的前电极层， 其中，所述支承基板包括: 基层; 在所述基层上的第一台阶部；和 设置在所述基层上的所述第一台阶部旁边的第二台阶部，并且 其中，所述第二台阶部比所述第一台阶部厚。
2.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述支承基板包括设置在所述基层上的所述第二台阶部旁边的第三台阶部，并且 所述第三台阶部比所述第二台阶部厚。
3.根据权利要求2所述的光伏装置，其中，所述支承基板包括设置在所述基层上的所述第三台阶部旁边的第四台阶部，并且 所述第四台阶部比所述第三台阶部厚。
4.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述背电极层包括形成在所述第一台阶部的一部分和所述第二台阶部的一部分之上的第一通孔。
5.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述第二台阶部的顶表面设置成比所述第一台阶部的顶表面高，并且 所述第一台阶部的所述顶表面与所述第二台阶部的所述顶表面之间的高度差在约Iym至约5μηι的范围内。
6.根据权利要求2所述的光伏装置，其中，所述第三台阶部的顶表面设置成比所述第二台阶部的顶表面高，并且 所述第二台阶部的所述顶表面与所述第三台阶部的所述顶表面之间的高度差在约Iym至约5μηι的范围内。
7.根据权利要求3所述的光伏装置，其中，所述第四台阶部的顶表面设置成比所述第二台阶部的顶表面高，并且 所述第三台阶部的所述顶表面与所述第四台阶部的所述顶表面之间的高度差在约Iym至约5μηι的范围内。
8.根据权利要求7所述的光伏装置，其中，所述基层、所述第一台阶部、所述第二台阶部以及所述第三台阶部彼此一体地形成。
9.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述第二台阶部的一侧直接接触所述光吸收层。
10.一种光伏装置，包括: 支承基板；和 在所述支承基板上的多个太阳能电池， 其中，所述支承基板包括: 基层；和 设置在所述基层上并且具有彼此不同的厚度的多个台阶部，并且 其中，所述太阳能电池设置成分别对应于所述台阶部。
11.根据权利要求10所述的光伏装置，其中，所述基层和所述台阶部彼此一体地形成。
12.根据权利要求10所述的光伏装置，其中，所述台阶部包括: 在所述基层上的第一台阶部；和 设置在所述第一台阶部旁边并且比所述第一台阶部厚的第二台阶部，并且 其中，所述太阳能电池包括: 在所述第一台阶部的顶表面上的第一太阳能电池；和 在所述第二台阶部的顶表面上的第二太阳能电池。
13.根据权利要求12所述的光伏装置，其中，所述第一太阳能电池包括: 在所述第一台阶部上的第一背电极； 在所述第一背电极上的第一光吸收部；和 在所述第一光吸收部上的第一前电极， 其中，所述第二太阳能电池包括: 在所述第二台阶部上的第二背电极； 在所述第二背电极上的第二光吸收部；和 在所述第二光吸收部上的第二前电极，并且 其中，所述第一背电极和所述第二背电极排列在彼此不同的平面上，并且所述第一光吸收部和所述第二光吸收部排列在彼此不同的平面上，并且所述第一前电极和所述第二前电极排列在彼此不同的平面上。
14.根据权利要求13所述的光伏装置，还包括从所述第一前电极延伸并且连接至所述第二背电极的连接部。
15.根据权利要求14所述的光伏装置，其中，所述第一光吸收部的顶表面与所述第二台阶部的顶表面之间的高度差在约0.01 μ m至约5 μ m的范围内。
16.一种制造光伏装置的方法，所述方法包括: 制备支承基板，所述支承基板包括:基层和具有彼此不同的厚度的多个台阶部； 在所述支承基板上形成背电极层； 在所述背电极层上形成光吸收层； 在所述光吸收层上形成缓冲层；以及 在所述缓冲层上形成前电极层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述台阶部包括: 在所述基层上的第一台阶部；和 设置在所述基层上的所述第一台阶部旁边的第二台阶部，并且 其中，所述第二台阶部比所述第一台阶部厚。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述台阶部包括: 在所述第二台阶部旁边的第三台阶部；和 在所述第三台阶部旁边的第四台阶部，并且 其中，所述第三台阶部比所述第二台阶部厚，并且所述第四台阶部比所述第三台阶部厚。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述形成背电极层包括在所述台阶部的顶表面和侧面上形成所述背电极层。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在所述支承基板上形成所述背电极之后，在所述背电极层中形成第一通孔， 其中，所述第一通孔在相邻的台阶部之上形成。
【文档编号】H01L31/042GK104254926SQ201380021588
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】金钟岘, 朴赞永 申请人:Lg伊诺特有限公司