太阳能发电组件、薄膜太阳能电池及其制备方法与流程

本公开涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种太阳能发电组件、薄膜太阳能电池及薄膜太阳能电池的制备方法。

背景技术

随着太阳能发电技术的发展，其应用范围越来越广泛，太阳能电池是太阳能发电的核心部件，其中，薄膜太阳能电池，因其具有柔性且重量较轻，可较好的与建筑物结合，因而获得了广泛的应用。

由于薄膜太阳能电池的核心材料都对水汽十分敏感，暴露在大气环境下会使其发电效率降低，因此，薄膜太阳能电池的封装十分重要。目前，薄膜太阳能电池的封装主要是通过设置封装膜实现，但是，薄膜太阳能电池顶部的栅电极较为凸出，在不降低栅电极厚度的前提下，封装难度较大，且封装效果较差。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种太阳能发电组件、薄膜太阳能电池及薄膜太阳能电池的制备方法，可在不降低栅电极厚度的情况下，使封装更加方便，并改善封装效果。

根据本公开的一个方面，提供一种薄膜太阳能电池的制备方法，包括：

根据本公开的一个方面，一种薄膜太阳能电池的制备方法，包括：

在基板上设置背电极，所述背电极具有多个划道；

在所述背电极上设置光电转换层，所述光电转换层对应于各所述划道的区域凹入对应的所述划道，以形成多个容置槽；

在各所述容置槽内设置栅电极。

在本公开的一种示例性实施例中，所述栅电极与所述背电极的厚度相同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述制备方法还包括：

在设置有所述栅电极的所述光电转换层上设置平坦层，所述平坦层为绝缘材质，且其远离所述栅电极的表面为平面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述制备方法还包括：

在所述平坦层上设置封装层。

在本公开的一种示例性实施例中，所述划道将所述背电极分割为多个间隔的电极单元。

根据本公开的一个方面，提供一种薄膜太阳能电池，包括：

基板；

背电极，设于所述基板，且具有多个划道；

光电转换层，设于所述背电极上，所述光电转换层对应于各所述划道的区域凹入对应的所述划道，以形成容置槽；

多个栅电极，一一对应的设于各所述容置槽内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述栅电极与所述背电极的厚度相同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述薄膜太阳能电池还包括：

平坦层，设于所述光电转换层设有所述栅电极的表面，所述平坦层为绝缘材质，且其远离所述栅电极的表面为平面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述薄膜太阳能电池还包括：

封装层，设于所述平坦层上。

根据本公开的一个方面，提供一种太阳能发电组件，包括上述任意一项所述的薄膜太阳能电池。

本公开的太阳能发电组件、薄膜太阳能电池及薄膜太阳能电池的制备方法，由于在背电极上形成了多个划道，使得在形成光电转换层时，光电转换层对应于各划道的区域会相应的凹入划道，形成容置槽。栅电极可形成于容置槽内，在不降低栅电极厚度的情况下，可降低栅电极凸出于光电转换层的高度，便于进行封装，且有利于改善封装效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中薄膜太阳能电池的结构示意图。

图2为本公开实施方式薄膜太阳能电池的制备方法的流程图。

图3为图1中步骤s120的流程图。

图4为对应于图2中步骤s110的结构示意图。

图5为对应于图2中步骤s120的结构示意图。

图6为对应于图2中步骤s130的结构示意图。

图7为对应于图2中步骤s140的结构示意图。

图8为本公开实施方式薄膜太阳能电池的结构示意图。

图1中：100、基板；200、背电极；300、光电层；400、窗口层；500、栅电极。

图2-图8中：1、基板；2、背电极；21、划道；3、光电转换层；301、容置槽；31、光电层；32、窗口层；4、栅电极；5、平坦层；6、封装层。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

在相关技术中，如图1所示，薄膜太阳能电池包括依次层叠设置的基板100、背电极200、光电层300、窗口层400和栅电极500，其中，背电极200为连续的平片状结构，栅电极500的数量为多个，且直接设于窗口层400远离光电层300的表面，栅电极500的厚度即为栅电极500凸出于窗口层400的高度。从而使得栅电极500凸出的高度最大化，若要降低栅电极500的厚度，则可能会影响电学性能，且制造难度加大，因而在不降低栅电极500厚度的前提下，封装难度较大，且封装效果较差。

本公开实施方式提供了一种薄膜太阳能电池的制备方法，如图2所示，该制备方法可以包括：

步骤s110、在一基板上形成背电极，所述背电极具有多个划道。

步骤s120、在所述背电极上形成光电转换层，所述光电转换层对应于各所述划道的区域凹入所述划道，以形成多个容置槽。

步骤s130、在各所述容置槽内形成栅电极。

本公开实施方式的制备方法，由于在背电极上形成了多个划道，使得在形成光电转换层时，光电转换层对应于各划道的区域会相应的凹陷，形成容置槽。栅电极可形成于容置槽内，在不降低栅电极厚度的情况下，可降低栅电极凸出于光电转换层的高度，便于进行封装，且有利于改善封装效果。

下面对上述制备方法的各步骤进行详细说明：

如图2和图4所示，在步骤s110中，在基板1上形成背电极2，背电极2具有多个划道21。

基板1的材料可以是玻璃、塑料、陶瓷、石墨或金属等，其形状和尺寸在此不做特殊限定。背电极2的材料可以是mo(钼)，当然，也可以是其它金属或金属化合物。各划道21均可沿直线延伸，且多个划道21平行设置。划道21可露出基板1，即割断背电极2，从而将背电极2分割为多个间隔的电极单元，以便形成多个电池单元。当然，划道21也可以是形成于背电极2上的凹槽，其不割断背电极2。

可通过溅射或蒸镀工艺在基板1上形成背电极2，再在该背电极2上刻划多个划道21。或者，还可通过掩膜版配合蒸镀或溅射工艺在基板1上直接形成形成具有多个划道21的背电极2。当然，还可先在基板1上形成背电极金属层，再通过掩膜工艺形成各个划道21，掩膜工艺可包括曝光、显影和刻蚀等步骤，在此不再详述。

如图2和图5所示，在步骤s120中，在背电极2上形成光电转换层3，光电转换层3对应于各划道21的区域凹入对应的划道21，以形成多个容置槽301。

由于背电极2具有多个划道21，因而，在形成光电转换层3时，光电转换层3对应于各划道21的区域凹入划道21，以形成容置槽301。容置槽301的深度可与划道21相同，当然，也可小于划道21。划道21穿透背电极2并露出基板1的情况下，划道21的深度可与背电极2的厚度相同。当然，划道21也可不穿透背电极2，本公开实施方式中仅以划道21穿透背电极2，露出基板1的情况为例进行说明。

光电转换层3可以包括光电层31和窗口层32，其中，光电层31可设于背电极2远离基板1的一侧，且光电层31可包括光吸收层和缓冲层，光吸收层可位于背电极2和缓冲层之间，光吸收层的材料可以是cis(铜铟硒)等；缓冲层的材料可为cds(硫化镉)或zns(硫化锌)等。窗口层32可设于光电层31远离背电极2的一侧，其材料为透明导电材料，例如zno(氧化锌)、ito(氧化铟锡)等。

举例而言，如图3所示，设置光电转换层3可以包括：

步骤s1210、在背电极2上形成光电层31。

可采用溅射或者蒸镀工艺在背电极2远离基板1的一侧形成光电层31，使光电层31的厚度更加均匀。举例而言，可先在背电极2上形成光吸收层，再在光吸收层上形成缓冲层，以得到光电层31。

步骤s1220、在光电层31上形成窗口层32。

可采用溅射或者蒸镀工艺在光电层31远离背电极2的一侧形成窗口层32，可使窗口层32的厚度更加均匀。举例而言，可在缓冲层远离光吸收层的一侧形成窗口层32。

如图2和图6所示，在步骤s130中，在各容置槽301内设置栅电极4。

可采用丝网印刷形成多个栅电极4，还可以采用掩膜版配合蒸镀工艺或配合溅射工艺形成多个栅电极4，但不以此为限，还可以先形成栅电极层，再通过掩膜工艺形成多个栅电极4。同时，多个栅电极4可一一对应的容置于各个容置槽301，且各个栅电极4不超出对应的容置槽301的边缘，从而不会遮挡容置槽301以外的区域，相较于现有技术中的栅电极而言，不会缩小采光面积，从而可保证发电效率。在形成栅电极4时，可通过在背电极2上形成对位标记等方式，保证印刷丝网或掩模版与背电极2的对位精度，确保栅电极4位于准确的位于划道21内。

栅电极4的材料可以是银、铝或其它金属，当然，也可以是其它导电材料。同时，在容置槽301的深度与划道21的深度相同时，栅电极4的厚度可与背电极2的厚度相同，使得栅电极4与光电转换层3的表面平齐。当然，栅电极4的厚度也可大于或小于背电极2的厚度，使得栅电极4可高于或低于光电转换层3的表面，但由于栅电极4至少有一部分容置于容置槽301内，即便栅电极4高于或低于光电转换层3的表面，仍可在一定程度上降低栅电极4凸出于光电转换层3的高度，有利于封装。

如图2和图7所示，本公开的制备方法还可以包括：

步骤s140、在设置有所述栅电极4的所述光电转换层3上设置平坦层5，平坦层5为绝缘材质，且其远离所述光电转换层3的表面为平面。

平坦层5可形成于光电转换层3远离背电极2的一侧，且覆盖各个栅电极4，平坦层5的材料可以是透明的绝缘材料，例如透明树脂等。通过平坦层5可使形成有栅电极4的光电转换层3平坦化，即便栅电极4高于或低于光电转换层3的表面，仍可形成一平整的表面，以便后续封装，并可起到绝缘的作用。

如图2和图8所示，本公开的制备方法还可以还包括：

步骤s150、在平坦层5上设置封装层6。

封装层6可形成于平坦层5远离栅电极4的一侧，其材料可以是金属氧化物，例如氧化铝、氧化硅等，当然，还可以是其它可用于薄膜太阳能电池封装的材料，通过封装层6可起到保护作用。由于，栅电极4凸出于光电转换层3的高度得以降低，使得封装层6的形成更加方便，可改善封装效果。封装层6可以是通过沉积、涂覆等方式形成的封装材料层，也可以采用粘接或其它工艺贴附的封装膜。

本公开实施方式还提供一种薄膜太阳能电池，如图8所示，该薄膜太阳能电池可以包括基板1、背电极2、光电转换层3和栅电极4，其中：

基板1，基板1的材料可以是玻璃、塑料、陶瓷、石墨或金属等，其形状和尺寸在此不做特殊限定。

背电极2可设于基板1，且具有多个划道21。

光电转换层3可设于背电极2远离基板1的一侧，光电转换层3对应于各划道21的区域凹入划道21，以形成多个容置槽301。容置槽301的深度可与划道21的深度相同，在划道21穿透背电极2并露出基板1的情况下，划道21的深度为背电极2的厚度。

光电转换层3可包括光电层31和窗口层32，光电层31可包括光吸收层和缓冲层，光吸收层可设于背电极2上，缓冲层可设于光吸收层上。窗口层32可设于光电层31上。

多个栅电极4可一一对应的设于各容置槽301内，从而可在不降低栅电极4厚度的情况下，降低栅电极4凸出于光电转换层3的高度，便于封装。栅电极4的厚度可与背电极2的厚度相同，使得栅电极4与光电转换层3的表面平齐。当然，栅电极4的厚度也可大于或小于背电极2的厚度，使得栅电极4可高于或低于光电转换层3的表面，但由于栅电极4至少有一部分容置于容置槽301内，即便栅电极4可高于或低于光电转换层3的表面，仍可在一定程度上降低栅电极4凸出于光电转换层3的高度，有利于封装。

如图8所示，本公开实施方式的薄膜太阳能电池还可以包括平坦层5，平坦层5可设于形成有栅电极4的光电转换层3上，即设于光电转换层3远离背电极2的一侧，且覆盖各栅电极4。平坦层5的材料可以是透明的绝缘材料，例如透明树脂等。通过平坦层5可使形成有栅电极4的光电转换层3平坦化，以便后续封装。

如图8所示，本公开实施方式的薄膜太阳能电池还可以包括封装层6，封装层6可设于平坦层5上，即设于平坦层5远离光电转换层3的一侧。封装层6的材料可以是金属氧化物，例如氧化铝、氧化硅等，当然，还可以是其它可用于薄膜太阳能电池封装的材料，通过封装层6可起到保护作用。

上述薄膜太阳能电池中各部分的具体细节已经在对应的制备方法中进行了详细描述，因此此处不再赘述。

本公开实施方式还提供一种太阳能发电组件，该太阳能发电组件可以包括上述实施方式的薄膜太阳能电池。该薄膜太阳能电池的结构以及太阳能发电组件的有益效果可参考上述实施方式中的薄膜太阳能电池的制备方法及薄膜太阳能电池，在此不再详述。

举例而言，该太阳能发电组件可以是采用薄膜太阳能电池的屋顶发电装置，其可以包括上述实施方式的薄膜太阳能电池、安装架、控制电路等，安装架可固定于屋顶，薄膜太阳能电池可安装于该安装架上，该太阳能发电组件，控制电路可用于接收薄膜太阳能电池产生的电能并向电网输出。该太阳能发电组件还可以是太阳能充电器，其可采用上述实施方式的薄膜太阳能电池产生电能。此外，该太阳能发电组件还可以是其它采用上述实施方式薄膜太阳能电池的发电装置，在此不再一一列举。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。