具有背面缓冲层的太阳能电池及其制造方法_4

文档序号:9291848阅读:来源:国知局
Sn Cu-Ga-Se n Cu-1n-Ga-Se n Cu_In_Ga_Se_ (S,Se)、Cu-1n-Al-Ga-(S,Se)及 Cu-1n-Al-Ga-Se-S 的 CIS/CIGS 类化合物组中的一种。11.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤(i),准备基板; 步骤(ii),在所述基板上形成第一电极; 步骤(iii),对所述第一电极进行图案化,来除去形成于所述基板的特定部位的第一电极; 步骤α V),在所述第一电极及所述基板上形成缓冲层; 步骤(V),以使所述缓冲层能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式,对所述缓冲层进行图案化;以及 步骤(Vi),在所述第一电极、缓冲层及所述第一电极与缓冲层之间的基板上形成光吸收层。12.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤(i),准备基板; 步骤(ii),在所述基板上形成第一电极; 步骤(iii),对所述第一电极进行图案化,来除去形成于所述基板的特定部位的第一电极; 步骤α V),在所述第一电极及所述基板上形成第二电极; 步骤(V),以使所述第二电极能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式,对所述第二电极进行图案化; 步骤(vi),在所述第一电极、第二电极及所述基板上形成缓冲层; 步骤(vii),以使所述缓冲层能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式,对所述缓冲层进行图案化;以及 步骤(viii),在所述第一电极、缓冲层及所述第一电极与缓冲层之间的基板上形成光吸收层。13.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于, 所述第一电极包含钼、镍、铜中的至少一种, 所述第一电极通过使用溅射法、热蒸镀法、电子束蒸镀法、电沉积法中的一种方法来形成。14.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述缓冲层包含 CdS、CdZnS、ZnS、Zn (S,O)、Zn (OH, S)、ZnS(0, OH)、ZnSe、ZnInS、ZnInSe、ZnMgO、Zn (Se, OH)、ZnSnO、ZnO、InSe、InOH、In (OH, S)、In (0 OH, S)、In (S, 0)中的至少一种,所述缓冲层通过使用溶液生长法、电沉积法、共蒸镀法、溅射法、原子层外延法、原子层沉积法、化学气相沉积法、金属有机化合物化学气相淀积、分子束外延法、喷雾热分解法、离子层气相反应法、脉冲激光沉积法中的至少一种方法来形成。15.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于, 按如下方法对所述第一电极及所述缓冲层进行图案化: 在所述第一电极中,与所述缓冲层相向的一面具有锯齿状图案,所述锯齿状图案是由第一电极突出部、第一电极凹陷部及用于对所述第一电极突出部和所述第一电极凹陷部进行电连接的连接部构成的, 所述第一电极突出部插入于所述缓冲层的凹陷部,并以隔开规定空间的方式配置, 所述缓冲层的突出部插入于所述第一电极凹陷部,并以隔开规定空间的方式配置。16.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述第一电极、缓冲层或第二电极的图案化采用激光划片工序。17.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于, 所述光吸收层为选自包括 Cu-1n-Se、Cu-1n-S、Cu-Ga-S、Cu-Ga-Se、Cu-1n-Ga-Se、Cu-1n-Ga-Se-(S,Se)、Cu-1n-Al_Ga-(S,Se)及 Cu-1n-Al-Ga-Se-S 的 CIS/CIGS 类化合物组中的一种, 所述光吸收层通过使用共蒸镀法、溅射法、电沉积法、金属有机化合物化学气相淀积、分子束外延法、电沉积法、丝网印刷法、粒子沉积法中的一种方法来形成。18.根据权利要求11或12中任一项所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,在形成光吸收层的所述步骤(vi)之后,还包括在所述光吸收层的上部形成防反射膜的步骤。19.根据权利要求18所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,形成所述防反射膜的步骤包括如下步骤: 步骤(a),使用Al (CH3) 3和O 3来作为反应气体,并通过原子层沉积法,在所述光吸收层上使Al2O3作为第一防反射层来成膜;以及 步骤(b),使用MgF2颗粒,并通过热蒸镀法,在所述第一防反射层上成膜。20.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述第二电极包含氧化锌、氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化铅、氧化铜、氧化钛、氧化锡、氧化铁、二氧化锡、氧化铟锡中的至少一种,所述第二电极通过使用射频溅射法、反应性溅射法、蒸发蒸镀法、电子束蒸镀法、金属有机化合物化学气相淀积、原子层外延法、原子层沉积法、分子束外延法、电沉积法中的一种方法来形成。21.—种太阳能电池模块,所述太阳能电池模块中的太阳能电池的单体电池具有串联结构,所述太阳能电池模块的特征在于, 所述太阳能电池模块包括: 基板;以及 形成于所述基板上的多个单体电池, 所述单体电池包括: 第一电极,形成于所述基板上的特定区域; 第二电极,以与所述第一电极分离规定间隔的方式配置; 透明电极,形成于所述第二电极的上部面及与第一电极相向的第二电极的侧面,所述透明电极以与所述第一电极分离的方式配置; 缓冲层,形成于所述透明电极的上部面及与第一电极相向的透明电极的侧面,所述缓冲层以与所述第一电极分离的方式配置; 光吸收层,形成于所述第一电极、基板及缓冲层上;以及 防反射层,形成于所述光吸收层上, 所述太阳能电池模块还包括串联部,所述串联部对各单体电池的第一电极和第二电极进行电连接,从而使所述太阳能电池模块具有串联结构,所述缓冲层配置于所述光吸收层的下部,从而能够增加光的入射量。22.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述第一电极为镍、钼、铜中的一种。23.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述第二电极为镍、钼、铜中的一种。24.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述透明电极包含氧化锌、氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化铅、氧化铜、氧化钛、氧化锡、氧化铁、二氧化锡、氧化铟锡中的至少一种。25.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述缓冲层包含CdS、CdZnS、ZnS、Zn (S,O)、Zn (OH, S)、ZnS (O, OH)、ZnSe、ZnlnS、ZnlnSe、ZnMg 0、Zn (Se, OH)、ZnSnO、ZnO、InSe、InOH、In (OH, S)、In (00H, S)、In(S, 0)中的至少一种。26.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述防反射层包括: 第一防反射层,形成于所述光吸收层上,并包含Al2O3;以及 第二防反射层,形成于所述第一防反射层上,并包含MgF2。27.根据权利要求21所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述透明电极包括: 包含n-ZnO的下部透明电极;以及 包含1-ZnO的上部透明电极,形成于所述下部透明电极上。
【专利摘要】本发明涉及薄膜太阳能电池,本发明的太阳能电池通过变更制造方式,即,从以往在光吸收层的上部形成缓冲层、透明电极、栅极电极的方式变更为不在光吸收层的上部形成缓冲层、透明电极,而将缓冲层、透明电极、栅极电极形成于CIGS的下部面,从而使太阳光不受障碍物的干扰而直接入射至光吸收层,并且,对第一电极与缓冲层进行图案化来形成具有以锯齿结构相啮合的形状,从而可缩短借助吸收光能而产生的电子-空穴移动至电极或缓冲层的距离。
【IPC分类】H01L31/042, H01L31/0224, H01L31/18
【公开号】CN105009304
【申请号】CN201380074185
【发明人】鱼英柱, 赵雅罗, 赵俊植, 朴柱炯, 尹庆勋, 安世镇, 郭智惠, 尹载浩, 申基植, 安承奎, 柳镇洙, 朴相炫
【申请人】韩国能源研究技术研究所
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2013年8月6日
【公告号】WO2014142400A1
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