一种太阳能电池的制作方法

本实用新型实施例涉及新能源领域，特别涉及一种太阳能电池。

背景技术：

当今全球光伏市场是以晶体硅太阳能电池为主，但高能耗的生产工艺导致能源资源的快速消耗将使社会无法承受，也必将制约着光伏产业更大规模的发展。因此，发展低成本、新型薄膜太阳能电池是未来国际光伏产业的必然趋势。CIGS(CuInxGa(1-x)Se2的简称)薄膜太阳能电池，是由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池，是在玻璃或其它廉价衬底上沉积6层以上化合物半导体和金属薄膜料，薄膜总厚度约3～4微米。该电池成本低、性能稳定、抗辐射能力强，其光电转换效率目前是各种薄膜太阳能电池之首，光谱响应范围宽，在阴雨天光强下输出功率高于其它任何种类太阳能电池，被国际上称为下一时代最有前途的廉价太阳能电池之一。

目前国内外的CIGS薄膜太阳能电池的制备流程为在Na/Ca浮法玻璃基板上形成SiN阻挡层、在SiN阻挡层上形成背电极层、刻划背电极层、在刻划后的背电极层上形成CIGS吸收层、在CIGS吸收层上形成CdS(硫化镉)过渡层、刻划CdS过渡层和CIGS层、在刻划后的CdS过渡层上溅射透明前电极层、刻划透明前电极层、CdS过渡层和CIGS吸收层。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于CIGS的镀膜温度较高，Na/Ca浮法玻璃基板在CIGS镀膜时会软化下沉而造成玻璃基板的翘曲度较大，导致后续沉积CdS层、沉积TCO层、以及层压工艺的破片几率大，太阳能电池的良品率低。

技术实现要素：

本实用新型实施方式的目的在于提供一种太阳能电池，能够减小玻璃基板的翘曲度，提高太阳能电池的良品率。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种太阳能电池，包括：耐温度≥600℃的耐高温玻璃基板、设置在所述耐高温玻璃基板上的背电极层、设置在所述背电极层上的光电转换层、设置在所述光电转换层上的透明前电极层，所述光电转换层包括光吸收层和过渡层。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，由于耐高温玻璃基板的主要成分为Si和O(即硅和氧)，其中Na元素的含量很低、甚至几乎为零，从而无需设置SiN阻挡层来阻止玻璃中的Na元素扩散到背电极层和光电转换层中，进而节省设置SiN阻挡层带来的设备成本、生产成本以及原料成本，具有成本优势；同时，由于耐高温玻璃基板能够耐受更高的温度，因此，在沉积光吸收层的过程中，耐高温玻璃基板不会发生软化下沉的现象，减小了玻璃基板的翘曲度，进而减小了后续沉积过渡层、沉积前电极层、以及层压工艺的破片几率，从而提高了太阳能电池的良品率；并且，由于耐高温玻璃基板能够耐受更高的温度，从而能够进一步提高沉积光吸收层的工艺温度，使得光吸收层的晶型尺寸更大，减小晶界缺陷，提高太阳能电池的转换效率。

另外，所述背电极层的材质为Mo。

另外，所述背电极层包括依次设置在所述耐高温玻璃基板上的疏松钼层，设置在所述疏松钼层上的致密钼层，所述光电转换层设置在所述致密钼层上。由于疏松钼层与玻璃基板的结合能力较好，而致密钼层的导电性能较好，如此设置，能够在保证背电极层的导电性的前提下，提高背电极层与玻璃基板的结合力。

另外，所述疏松钼层的厚度小于所述致密钼层的厚度。

另外，所述疏松钼层的厚度为15nm～25nm，所述致密钼层的厚度为250nm～350nm。

另外，所述疏松钼层的厚度为20nm，所述致密钼层的厚度为300nm。

另外，所述光吸收层为铜铟镓硒，铜铟镓，锑化镉中的一种。

另外，所述过渡层为CdS，ZnS中的一种。

另外，所述透明前电极层的材质为TCO。

另外，贯穿所述背电极层的P1划刻线、贯穿所述光电转换层的P2划刻线，以及贯穿所述透明前电极层和所述光电转换层的P3划刻线，所述P1划刻线、所述P2划刻线和所述P3划刻线错位设置。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施方式提供的太阳能电池的结构示意图；

图2是多个本实用新型第二实施方式提供的太阳能电池串联而成的电池组件的结构示意图。

附图标记：太阳能电池100、耐高温玻璃基板11、背电极层12、光吸收层13、过渡层14、透明前电极层15、P1划刻线16、P2划刻线17、P3划刻线18、疏松钼层121、致密钼层122。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本实用新型而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本实用新型所要求保护的技术方案。

本实用新型的实施方式涉及一种太阳能电池100，如图1所示，包括：耐温度≥600℃的耐高温玻璃基板11、设置在所述耐高温玻璃基板11上的背电极层12、设置在所述背电极层12上的光电转换层、设置在所述光电转换层上的透明前电极层15，所述光电转换层包括光吸收层13和过渡层14。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于耐高温玻璃基板11的软化温度高于沉积光吸收层13时的工艺温度，因此，在沉积光吸收层13的过程中，耐高温玻璃基板11不会发生软化下沉的现象，减小了玻璃基板的翘曲度，进而减小了后续沉积过渡层14、沉积前电极层、以及层压工艺的破片几率，从而提高了太阳能电池100的良品率；同时，由于耐高温玻璃基板11能够耐受更高的温度，从而使得沉积光吸收层13的工艺温度能够进一步提高，因此，在沉积光吸收层13的过程中，玻璃基板的温度更高，CIGS膜层更容易在Mo表面形核生长，得到的CIGS膜层晶体尺寸更大，晶界缺陷更小，太阳能电池100的转换效率更高。同时，由于耐高温玻璃基板11的主要成分为Si和O(即硅和氧)，其中Na元素的含量很低、甚至几乎为零，从而无需设置SiN阻挡层来阻止玻璃中的Na元素扩散到背电极层12和光吸收层13中，进而节省设置SiN阻挡层带来的设备成本、生产成本以及原料成本，具有成本优势。

本实施方式中，耐高温玻璃基板11可耐700℃左右的高温，且其主要成分为Si和O(即硅和氧)，Na元素的含量很低、甚至几乎为零。

具体的说，太阳能电池100还包括贯穿所述背电极层的P1划刻线、贯穿所述光电转换层的P2划刻线，以及贯穿所述透明前电极层和所述光电转换层的P3划刻线，所述光吸收层13经由所述P1划刻线16局部嵌入所述背电极层12中，所述透明前电极层15经由所述P2划刻线17局部嵌入所述光吸收层13和所述过渡层14中，其中，P1划刻线16和P3划刻线18分别位于P2划刻线17的两侧、且三者错位设置。

值得一提的是，如图2所示，P1划刻线16、P2划刻线17和P3划刻线18共同实现了各子电池之间的串联。

值得一提的是，所述背电极层12的材质为Mo，所述背电极层12包括依次设置在所述耐高温玻璃基板11上的疏松钼层121，设置在所述疏松钼层121上的致密钼层122，所述光电转换层设置在所述致密钼层122上。由于疏松钼层121与玻璃基板的结合能力较好，而致密钼层122的导电性能较好，如此设置，能够在保证背电极层12的导电性的前提下，提高背电极层12与玻璃基板的结合力。

本实施方式中，所述疏松钼层121的厚度小于所述致密钼层122的厚度，具体的说，所述疏松钼层121的厚度可为15nm～25nm，所述致密钼层122的厚度可为250nm～350nm。优选的，在本实施方案中，所述疏松钼层121的厚度为20nm，所述致密钼层122的厚度为300nm。如此设置，能够更好的保证背电极层12的导电性以及背电极层12与玻璃基板的结合力。

具体的说，所述过渡层14为CdS，ZnS中的一种。本实施方式中，过渡层14的材质为CdS(即硫化镉)。所述光吸收层13为铜铟镓硒，铜铟镓，锑化镉中的一种。本实施方式中，光吸收层13为CIGS(铜铟镓硒)。过渡层14与光吸收层13共同构成用于发电的pn结，CIGS膜层为pn结的p层，CdS膜层为pn结的n层，透明前电极层15的材质为透明导电氧化物薄膜(例如，掺铝氧化锌)，透明前电极层15作为太阳能电池100的正极，将太阳能电池100发出的电引出。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。