专利名称：一种薄膜太阳能模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种薄膜太阳能模块。
背景技术：
原有的薄膜太阳能模块存在大小不等的针孔，硫化镉和氧化锌等薄膜，除了他们本身的功能外，它们同时附有填补针孔的绝缘的功能。铜铟镓硒的模组制造，是需将芯片最低层的钥与其边上最上层的导电材料，则负电极-氧化锌串联起来，但为了暴露钥底层，我们必先将它上层的铜铟镓硒和无参杂物的，层进行彻割；而通常在彻割时，又没能将氧化锌清除干净，或划伤下面的钥薄膜。“硫化镉”和“氧化锌”等薄膜本身的功能，是让其金属元素，如“镉”和“锌”等金属，参杂入“铜铟镓硒”薄膜，使其上层成为“ ”的半导体，建立“光伏电池”的“p-n接”功能； 但当我们将这两层薄膜材料用来填补“针孔”时，含盐酸的“镉”或“锌”本身，将会阻碍它的“针孔”绝缘功能。无论是使用蒸发或溅射来镀膜，都有颗粒污染的可能，比如基板上架时的污染，或真空舱体内部在溅射时的污染；虽然我们考虑“溅射镀膜”是为了加快生产速度及降低成本，但又必需使用容易产生颗粒污染的高压靶材，则“铜，铟，镓，硒”四元素的固态靶材；正如“硫化锌”和“氧化铟锡”在溅射过程中的“针孔”现象。减小靶材中的“空隙”也是防止污染的一种方法，但即使高温压制的靶材，其密度还是不足以完全避免颗粒的存在。另一种颗粒污染是“铜铟镓硒”薄膜层，在本身结晶时，它和“钥”底层间的黏附力和薄膜组织缺陷引起的污染。“针孔”的危害，在薄膜厚度减低时越是严重，污染颗粒的大小与薄膜的厚度越是接近，越容易形成有害的“针孔”;但为了节约材料费，“铜铟镓硒”薄膜的层厚，通常是设计在一个“微米”上下；使用较薄的“铜铟镓硒”薄膜也是为了避免“负电子-孔穴”重组的考虑。同时，无参杂物的“氧化锌”作为绝缘层，而覆盖其上的“负电极-氧化锌参铝”似乎不是十分惜当的电流导电设计。加上，“氧化锌”是很薄的一层薄膜，上面“负电极-氧化锌参铝”层的“铝”很容易在退火时往下渗透，降低下层的绝缘效应。在有针孔的情况下，绝缘材料又必需填补在针孔之上，假如针孔内没有绝缘材料，上面的导电材料将会在“p-n接”处形成短路；所以哪怕当我们使用“氧化锌”和“硫化镉”作为绝缘层时，针孔的存在也可能成为“铜铟镓硒”薄膜层或它的上层“P-n接”的导电电路，使之短路。
实用新型内容本实用新型要解决的问题是提供一种铜铟镓硒芯片内部无针孔的薄膜太阳能模块。为解决上述问题，本实用新型通过以下方案来实现一种薄膜太阳能模块，在I. O毫米标准的钠钙玻璃基板上镀有O. 35微米厚钥薄膜，所述钥薄膜上有I. O微米标准厚度的铜铟镓硒薄膜。所述铜铟镓硒薄膜上面镀有O. 05微米厚的硫化镉。 所述硫化镉上镀有无杂物的氧化锌绝缘层。所述氧化锌上镀有导电透明的氧化锌参铝。所述氧化锌参铝上表面镀镍。所述镍上面设铝膜。所述铝膜上面镀有保护铝的一层保护镍。所述保护镍上面镀有钠钙覆盖玻璃。 本实用新型薄膜太阳能模块解决了避免和消除铜铟镓硒芯片内部针孔，生产过程中能够防止污染，降低了生产成本。
图I是本实用新型的截面图。
具体实施方式
如图I所示，一种薄膜太阳能模块，在I. O毫米标准的钠钙玻璃基板I上镀有O. 35微米厚钥薄膜2，所述钥薄膜2上有I. O微米标准厚度的铜铟镓硒薄膜3，铜铟镓硒薄膜3上面镀有O. 05微米厚的硫化镉4，硫化镉4上镀有无杂物的氧化锌绝缘层5，氧化锌5上镀有导电透明的氧化锌参铝6，氧化锌参铝6上表面镀镍7，镍7上面设铝膜8，铝膜8上面镀有保护铝的一层保护镍9，保护镍9上面镀有钠钙覆盖玻璃10。实施例图I所示，“针孔”主要是在芯片切割电极底层时产生的尘埃或琐碎物的颗粒所致；我们在溅射“铜铟镓硒”薄膜层后，在切割成型后，在颗粒清除掉后，并在“针孔”已暴露后，新镀上的薄膜层容易形成导电通道，降低“光伏电池”的“转换效率”。当使用“负电极-氧化锌”或另一种导电氧化材料时，以上缺陷尤其明显，因为在退火工艺过程，阴离子可能渗透到“铜铟镓硒”层表面的“P-n接”里。“铜铟镓硒”薄膜太阳能的制造，是镀上“硫化镉”，“氧化锌”等薄膜材料作为绝缘层，但这做法的缺点是“硫化镉”里的毒素会污染环境，而且它会吸收掉部分短波长的阳光，影响光伏转换率；同时，通常“硫化镉”层是很薄的一层薄膜，而当“铜铟镓硒”薄膜镀上“硫化镉”，“氧化锌”和“负电极-氧化锌”等薄膜层后；在退火工艺过程中，“氧化锌”可能改变成“负电极-氧化锌”，使“针孔”中填入导电材料，造成“铜铟镓硒”薄膜芯片的顶层和边上芯片底层的电极连接时，形成短路。为避免吸收阳光的短波，早期的工艺使用极薄的“硫化镉”，但过薄的“硫化镉”无法覆盖全部的“针孔”，而由于薄膜层无法保证绝对的均匀性，“硫化镉”将无法保证它的绝缘功能。在正常情况下，“铜铟镓硒”薄膜太阳能器件的操作，大若是在O. 8V开路电路的低电压，此发明将使用“正电压”引入“负电极-氧化锌”层，及“负电压”引入到“钥”电极层，使“铜铟镓硒”薄膜太阳能器件的“P-n接”成为“反向偏压”，避免损耗电流往上流窜。使用的电压大若在2到IOV左右，一般4V便可，脉宽5到100毫秒，一般20毫秒便可，占空比大若10_6 to 0.5%，一般7乂 IQ-4V0o
权利要求1.一种薄膜太阳能模块，其特征在于在I. O毫米标准的钠钙玻璃基板(I)上镀有O.35微米厚钥薄膜(2)，所述钥薄膜(2)上有I. O微米标准厚度的铜铟镓硒薄膜(3)。
2.根据权利要求I所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述铜铟镓硒薄膜(3)上面镀有O. 05微米厚的 硫化镉(4)。
3.根据权利要求2所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述硫化镉(4)上镀有无杂物的氧化锌绝缘层(5)。
4.根据权利要求3所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述氧化锌(5)上镀有导电透明的氧化锌参铝(6)。
5.根据权利要求4所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述氧化锌参铝(6)上表面镀镍(7)。
6.根据权利要求5所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述镍(7)上面设铝膜(8)。
7.根据权利要求6所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述铝膜(8)上面镀有保护铝的一层保护镍(9)。
8.根据权利要求7所述的薄膜太阳能模块，其特征在于所述保护镍(9)上面镀有钠钙覆盖玻璃(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种薄膜太阳能模块，在1.0毫米标准的钠钙玻璃基板上镀有0.35微米厚钼薄膜，钼薄膜上有1.0微米标准厚度的铜铟镓硒薄膜，铜铟镓硒薄膜上面镀有0.05微米厚的硫化镉，硫化镉上镀有无杂物的氧化锌绝缘层，氧化锌上镀有导电透明的氧化锌参铝，氧化锌参铝上表面镀镍，镍上面设铝膜，铝膜上面镀有保护铝的一层保护镍，保护镍上面镀有钠钙覆盖玻璃，避免和消除铜铟镓硒芯片内部针孔，生产过程中能够防止污染，降低了生产成本。
文档编号H01L31/0224GK202721141SQ20122032140
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者彭寿, 马给民, 保罗·比帝, 向光, 王芸 申请人:广东凯盛光伏技术研究院有限公司, 东莞日阵薄膜光伏技术有限公司, 广东凯盛光电科技有限公司