具有厚度梯度的太阳能电池正面接触层的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具有厚度梯度的太阳能电池正面接触层。
【背景技术】
[0002]本发明涉及薄膜光伏电池的制造。
[0003]太阳能电池是利用光伏(PV)效应从太阳光产生电流的电器件。薄膜太阳能电池具有沉积在衬底上的一层或多层PV材料的薄膜。PV材料的膜厚可以是纳米级或微米级。
[0004]在太阳能电池中用作吸收层的薄膜PV材料的实例包括铜铟镓硒化物(CIGS)和碲化镉。吸收层吸收光以转化为电流。太阳能电池也包括正面接触层和背面接触层以帮助捕获光和提取光电流，并且提供用于太阳能电池的电接触件。正面接触层通常包括透明导电氧化物(TCO)层。TCO层将光传输至吸收层，并且在TCO层的平面中传导电流。在一些系统中，多个太阳能电池彼此相邻布置，每个太阳能电池的正面接触层将电流传导至下一个相邻的太阳能电池。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能电池，包括:背面接触层，位于衬底上方，所述背面接触层具有延伸穿过所述背面接触层的划线；吸收层，位于所述背面接触层上方；以及正面接触层，位于所述吸收层上方，所述正面接触层具有第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，与所述第一端相比，所述第二端更接近所述划线，并且，所述正面接触层在所述第一端之上的厚度大于所述正面接触层在所述划线处的厚度。
[0006]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的厚度从接近所述第一端至所述划线连续地减小。
[0007]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的厚度从接近所述第一端至所述第二端连续地减小。
[0008]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的厚度在所述第一端和所述第二端之间线性地减小。
[0009]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的顶面在所述第一端和所述第二端之间具有弯曲度。
[0010]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层在所述第一端处的厚度为所述正面接触层在所述第二端处的厚度的约两倍。
[0011]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层在所述第一端处的厚度为约200nm或以上，并且所述正面接触层在所述第二端处的厚度为约10nm或以上。
[0012]在上述太阳能电池中，其中，所述划线为Pl划线，并且所述太阳能电池与所述太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻，所述第一 P3划线延伸穿过所述正面接触层和所述吸收层，并且，所述正面接触层的厚度从所述第一 P3划线至所述Pl划线线性地减小。
[0013]在上述太阳能电池中，其中，所述划线为Pl划线，并且所述太阳能电池与所述太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻，所述第一 P3划线延伸穿过所述正面接触层和所述吸收层，并且，所述正面接触层的厚度从所述第一 P3划线至所述Pl划线线性地减小，其中，所述太阳能电池具有位于所述第二端处的第二 P3划线，并且所述正面接触层的厚度从接近所述第一 P3划线至所述第二 P3划线线性地减小。
[0014]根据本发明的另一方面，还提供了一种太阳能电池，包括:背面接触层，位于衬底上方，所述背面接触层具有延伸穿过所述背面接触层的Pi划线；吸收层，位于所述背面接触层上方；以及正面接触层，位于所述吸收层上方，所述太阳能电池与所述太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻，所述太阳能电池具有位于与所述第一端相对的第二端处的第二 P3划线，每个P3划线均延伸穿过所述正面接触层和所述吸收层，其中，与所述第一端相t匕，所述第二端更接近所述Pl划线，并且所述正面接触层在所述第一端之上的厚度大于所述正面接触层在所述Pl划线处的厚度。
[0015]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的厚度至少从所述第一端至所述Pl划线连续地减小。
[0016]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的厚度从接近所述第一端至所述第二端线性地减小。
[0017]在上述太阳能电池中，其中，所述正面接触层的顶面在所述第一端和所述第二端之间具有弯曲度。
[0018]根据本发明的又一方面，还提供了一种方法，包括:在太阳能电池衬底上方形成背面接触层；形成穿过所述背面接触层的划线；在所述背面接触层上方形成吸收层；在所述吸收层上方形成正面接触层，所述正面接触层具有第一端和第二端，其中，与所述第一端相t匕，所述第二端更接近所述划线，并且所述正面接触层在所述第一端处的厚度大于所述正面接触层在所述划线之上的厚度。
[0019]在上述方法中，其中，形成所述正面接触层的步骤包括:与在所述第二端处沉积的正面接触层材料相比，在接近所述第一端处选择性地沉积更多的所述正面接触层材料。
[0020]在上述方法中，其中，所述沉积的步骤包括:在沉积所述正面接触层材料时，改变所述正面接触层材料的料流和所述缓冲层的顶面之间的角度。
[0021]在上述方法中，其中，所述沉积的步骤包括:在沉积所述正面接触层材料时，改变所述正面接触层材料的料流和所述缓冲层的顶面之间的角度，其中，通过改变汽相沉积装置的挡板机构的角度来改变所述正面接触层材料的料流和所述缓冲层的顶面之间的角度。
[0022]在上述方法中，其中，所述沉积的步骤包括:在沉积所述正面接触层材料时，改变所述正面接触层材料的料流和所述缓冲层的顶面之间的角度，其中，通过改变汽相沉积装置的挡板机构的角度来改变所述正面接触层材料的料流和所述缓冲层的顶面之间的角度，其中，所述沉积包括:实施有机金属化学汽相沉积。
[0023]在上述方法中，其中，所述选择性地沉积包括:在沉积所述正面接触层材料时，改变透明导电氧化物材料源的缝隙尺寸。
[0024]在上述方法中，其中，所述选择性地沉积包括:在沉积所述正面接触层材料时，改变透明导电氧化物材料源的缝隙尺寸，其中，所述沉积包括溅射。
【附图说明】
[0025]当结合附图进行阅读时，根据下文的详细描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该注意的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制且仅用于示出的目的。事实上,为了清楚的论述,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0026]图1是根据一些实施例的太阳能电池板的截面图。
[0027]图2是根据一些实施例的示出图1的太阳能电池板的电光度(electroluminosity)的图。
[0028]图3是根据一些实施例的图1的太阳能电池板的电流密度的示意图。
[0029]图4是根据一些实施例的包括具有线性厚度梯度的TCO层的太阳能电池板的截面图。
[0030]图5是根据一些实施例的包括具有非线性厚度梯度的TCO层的太阳能电池板的截面图。
[0031 ] 图6A示出了根据一些实施例的沉积图4或图5的TCO层的步骤。
[0032]图6B示出了利用倾斜挡板角(oblique shutter angle)在图6A的衬底上沉积额外的TCO层材料。
[0033]图7示出了根据一些实施例的提供用于制造太阳能电池的倾斜TCO材料料流的装置的另一个实施例。
[0034]图8示出了根据一些实施例的用于形成TCO层的具有可变缝隙的溅射腔室的可选结构。
[0035]图9是根据一些实施例的制造太阳能电池的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]本发