背电极及其制作方法和电池组件的制作方法_2

文档序号:9419132阅读:来源:国知局
性的 问题,进而实现背电极的非晶娃薄膜电池组件即能在具有较高的发电效率同时又能具备较 好的红光透光性的效果。
[0036] 本发明的可选实施例,第一透明导电氧化物层10的厚度范围为10皿~300皿。
[0037] 具体地,如下表2所示:
[0038] 表 2
[0039]
[0040]
[0041] 本发明实施例中薄膜材料层为AZ0,从表2中可W看出,在背电极为300nmAZ0 组成的电池组件的输出功率为49. 5W,填充因子为0. 592,在500皿~800皿的波 长范围下透过率为25.6%,在660nm的波长范围下透过率为31.7%。在背电极为 lOOnmAZO+lOnmAg+lOOnmAZO组成的电池组件的输出功率为56. 4W,填充因子为0. 674,在 500皿~800皿的波长范围下透过率为17. 1%,在660皿的波长范围下透过率为19. 0%。 在背电极为lOnmAZO+lOnmAg+SOnmAZO组成的电池组件的输出功率为56. 9W,填充因子为 0. 677,在500nm~SOOnm的波长范围下透过率为21. 2%,在660nm的波长范围下透过率为 23. 1%。由此可W看出,通过变化背电极的厚度,可W调节电池组件的发电功率和光透过 率。
[0042] 本发明的可选实施例,渗杂的金属元素为侣或嫁或棚。
[0043] 本发明的可选实施例,该背电极还包括:金属层,第一面与第一透明导电氧化物层 10贴合设置,其中,金属层的厚度范围为3nm~20nm。
[0044] 金属层可W通过PVD(物理气相沉积的)方法直接沉积在第一透明导电氧化物层 表面。
[0045] 可选地,金属层的材料为银或侣。
[0046] 需要说明的是,金属层的材料还可W为化、Ta、化、化、Ni化等金属。
[0047] 具体地,如下表3所示:
[0048]表3
[0049]
阳051] 本发明的实施例中,W金属层的材料为银为例。从表3中可W看出,背电极 为50nmAZ0+3nmAg+50nmAZ0组成的电池组件的输出功率为54. 1W,填充因子为0. 661,在 500皿~800皿的波长范围下透过率为23. 3 %,在660皿的波长范围下透过率为25. 1 %。 背电极为SOnmAZO+10nmAg+50nmAZ0组成的电池组件的输出功率为56. 43W,填充因子为 0. 672,在500nm~SOOnm的波长范围下透过率为17. 4 %,在660nm的波长范围下透过率为 21. 8%。背电极为SOnmAZO巧0nmAg+50nmAZ0组成的电池组件的输出功率为58. 79W,填充 因子为0. 695,在500nm~SOOnm的波长范围下透过率为10. 9 %,在660nm的波长范围下透 过率为14. 5%。由此可W看出,金属层材料的厚度对电池组件输出功率W及透光性影响明 显,为了提升电池组件输出功率和透光性,控制金属层材料的厚度非常重要。
[0052] 优选地,该背电极还包括:第二透明导电氧化物层,与金属层的第二面贴合设置其 中,第二透明导电氧化物层为渗杂有金属元素的薄膜材料层,在薄膜材料层中,金属元素的 渗杂浓度为0.5%~3.0%。
[0053] 需要说明的是,第二透明导电氧化物层可W通过PVD沉积在金属层表面。
[0054] 本发明的可选实施例,第二透明导电氧化物层的厚度范围为IOnm~300皿。
[0055]图2是根据本发明实施例的背电极的制作方法的流程图。该背电极包括:第一透 明导电氧化物层,其中,第一透明导电氧化物层为渗杂有金属元素的薄膜材料层,在薄膜材 料层中,金属元素的渗杂浓度为0. 5%~3. 0%;金属层,第一面与第一透明导电氧化物层贴 合设置,其中,金属层的厚度范围为3nm~20nm;W及第二透明导电氧化物层,与金属层的 第二面贴合设置,其中,第二透明导电氧化物层为渗杂有金属元素的薄膜材料层,在薄膜材 料层中,金属元素的渗杂浓度为0. 5%~3. 0%,如图2所示,该背电极的制作方法包括W下 步骤:
[0056] 步骤S101,在娃薄膜吸收层上沉积第一透明导电氧化物层。
[0057] 上述的娃薄膜为需要沉积生长背电极的太阳能电池的娃薄膜,具体地,需要沉积 生长背电极的太阳能电池的娃薄膜吸收层上沉积第一透明导电氧化物层。
[0058] 步骤S102,在第一透明导电氧化物层上沉积金属层。
[0059] 步骤S103,在金属层上沉积第二透明导电氧化物层。 W60] 例如,使用磁控瓣射设备,中频瓣射渗杂有铅的氧化锋(俗称AZ0),直流瓣射Ag或 Al,用瓣射功率和基板移动速率来控制每一层薄膜的厚度。通过分别调节AZOW及金属层 的厚度来得到不同的输出功率或透光率。
[0061] 本发明实施例提供的背电极的制作方法,在娃薄膜吸收层上沉积第一透明导电氧 化物层,娃薄膜为需要沉积生长背电极的太阳能电池的娃薄膜;在第一透明导电氧化物层 上沉积金属层;W及在金属层上沉积第二透明导电氧化物层。通过本实施例提供的背电极 的制作方法制作出的背电极组成的电池组件,解决了相关技术中透明背电极的非晶娃薄膜 电池组件不能在具有较高的发电效率同时又能具备较好的红光透光性的问题,进而实现背 电极的非晶娃薄膜电池组件即能在具有较高的发电效率同时又能具备较好的红光透光性 的效果。
[0062] 需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可W在诸如一组计算机可执行指令的 计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可WW不 同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0063] 图3是根据本发明第一实施例电池组件的示意图。如图3所示,电池组件包括背 电极,该背电极包括:第一透明导电氧化物层,其中,第一透明导电氧化物层为渗杂有金属 兀素的薄胺材料层,在薄胺材料层中,金属兀素的渗杂浓度为0. 5%~3. 0% ;金属层,束一 面与第一透明导电氧化物层贴合设置,其中,金属层的厚度范围为3nm~20nm;W及第二透 明导电氧化物层,与金属层的第二面贴合设置,其中,第二透明导电氧化物层为渗杂有金属 元素的薄膜材料层,在薄膜材料层中,金属元素的渗杂浓度为0. 5 %~3. 0 %,该电池组件 包括:前电极,与非晶娃层连接;非晶娃层,与背电极连接,用于将前电极导入的光转换为 电流;W及背电极,用于将电流导出。
[0064] 需要说明的是,非晶娃层通过化学气相沉积的方法沉积在前电极上。 W65] 本发明实施例提供的电池组件,通过前电极与非晶娃层连接;非晶娃层与背电极 连接,将前电极导入的光转换为电流;W及背电极,将电流导出。该背电极包括:第一透明 导电氧化物层,其中,第一透明导电氧化物层为渗杂有金属元素的薄膜材料层,在薄膜材料 层中,金属元素的渗杂浓度为0. 5%~3. 0%;金属层,第一面与第一透明导电氧化物层贴合 设置,其中,金属层的厚度范围为3nm~20nm;W及第二透明导电氧化物层,与金属层的第 二面贴合设置,其中,第二透明导电氧化物层为渗杂有金属元素的薄膜材料层,在薄膜材料 层中,金属元素的渗杂浓度为0. 5%~3. 0%,解决了相关技术中透明背电极的非晶娃薄膜 电池组件不能在具有较高的发电效率同时又能具备较好的红光透光性的问题,进而实现背 电极的非晶娃薄膜电池组件即能在具有较高的发电效率同时又能具备较好的红光透光性 的效果。
[0066] 图4是根据本发明第一实施例电池组件的不同结构的透光背电极组件光学透过 率谱的示意图。如图4所示,曲线1代表背电极为300nmAZ0组成的电池组件的光学透过 率谱;曲线2代表背电极为lOOnmAZO+lOnmAg+lOOnmAZO组成的电池组件的光学透过率谱; 曲线3代表背电极为IOOnmAZO巧OnmAg+lOOnmAZO组成的电池组件的光学透过率谱;曲线 4代表背电极为50nmAZ0+10nmAg+50nmAZ0组成的电池组件的光学透过率谱;曲线5代表 背电极为SOnmAZO巧0nmAg+50nmAZ0组成的电池组件的光学透过率谱;曲线6代表背电极 为120nmAZ0+8nmAg+120nmAZ0组成的电池组件的光学透过率谱;W及曲线7代表背电极为 80nmAZ0+10nmAg+80nmAZ0组成的电池组件的光学透过率谱。
[0067] 具体地,如下表4所示:
[0068]
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