一种薄膜光伏组件的层堆栈及其制备方法与流程

本发明属于cigs薄膜太阳能电池，特别涉及一种薄膜光伏组件的层堆栈及其制备方法。

背景技术：

1、如我们所知，连续真空镀膜机可在无真空破坏的情况下为更多后续层节省大量真空镀膜骨料的资本支出成本。此外，在制造过程中，更多的真空破坏会导致在达到所需真空度之前的正常运行时间缩短。然而，更频繁的真空开关会缩短真空涡轮泵的使用寿命，即增加opex成本。因此，薄膜光伏生产需要一个真空破坏较少的连续过程。

2、关于当前的薄膜光伏制造，真空镀膜仍然是沉积大多数太阳能组件层的常用方法，例如背电极、吸收层、缓冲层、前电极和夹层。然而，也存在某些工艺步骤，例如溶液处理金属网格或随后的p3结构，这可能导致后续层真空沉积之间的工艺中断。因此，薄膜光伏生产需要尽可能结合各种真空镀膜工艺，以节省成本和增加正常运行时间。通过这种方式，需要为具有金属网格的薄膜太阳能组件设计新的层堆栈设计，以便在生产过程顺序中重新安排金属网格打印和p3结构，以节约成本。

3、在如图1的应用层堆叠中，p2需要在前电极沉积之前和缓冲层之后接近，以便接触用于电池串联连接的后电极和前电极。通常无法避免缓冲层和前电极之间的真空破裂。然而，溶液处理金属网格和p3结构过程发生在如图4的标准薄膜光伏组件的层堆栈的前电极和夹层的沉积之间。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种薄膜光伏组件的层堆栈及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种薄膜光伏组件的层堆栈，该层堆栈由背电极、吸收层、缓冲层、前电极和夹层依次通过真空镀膜的沉积方式自下而上层叠于对应的基材之上；该层堆栈分别由p1、p2和p3结构线分隔；

3、该层堆栈内埋置有导电型金属网格线，所述金属网格线沉积于p2结构线之前或之后的所述缓冲层之上。

4、进一步地，该层堆栈还设置有图案区，所述图案区包括去除背电极的p1图案线槽、靠近p1结构线移除吸收层位置的p2图案线槽和靠近p2结构线的p3图案线槽，所述金属网格线与p1、p2、p3结构线相垂直，所述图案区外的金属网格线位于所述缓冲层和所述前电极之间。

5、进一步地，所述金属网格线由银、铜、铝中的任意一种材料制成。

6、进一步地，所述金属网格线通过不同的溶液沉积方式进行沉积。

7、进一步地，所述溶液沉积方式为喷墨打印、气雾打印、丝网打印、电镀中的任意一种。

8、进一步地，应用于所述金属网格线的导电油墨的溶剂不与所述缓冲层直接溶解或反应。

9、进一步地，所述导电油墨的表面张力大于所述缓冲层的表面能。

10、进一步地，所述缓冲层的表面能低于所述前电极的表面能。

11、进一步地，所述前电极由透明导电氧化物材料制成。

12、进一步地，所述前电极为掺铝氧化锌、掺硼氧化锌、掺铟氧化锌、掺铟氧化锡、掺氟氧化锡中的任意一种材料制成。

13、进一步地，所述夹层由非导电的透明材料制成，且，其折射率介于玻璃和层压箔的折射率与透明导电氧化物的折射率之间。

14、进一步地，所述夹层为氮化硅或氧化铝中的任意一种材料制成。

15、一种薄膜光伏组件的层堆栈的制备方法，该方法包括以下步骤：

16、首先，沉积具有背电极的电池堆，通过移除背电极形成p1结构线的电池分离，然后，沉积吸收层和缓冲层，而p1结构线旁边的p2图案线槽是通过先移除吸收层，然后再沉积垂直于p1结构线和p2结构线的金属网格线，或者先沉积垂直于p1结构线的金属网格线，然后通过移除金属网格线和吸收材料形成的p2图案线槽，然后沉积前电极和夹层，并在p2结构线旁边形成p3图案线槽，以便通过至少移除前电极材料使p1结构线和p3结构线位于p2结构线的不同侧面，并且金属网格线垂直定位在缓冲层和前电极之间。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明通过在层堆栈内埋置有导电型金属网格线，金属网格线沉积于p2结构线之前或之后的所述缓冲层之上，从而形成埋置网格，这样可以在不破坏真空的情况下，按工艺顺序沉积前电极和夹层，与标准薄膜光伏组件在前电极的应用相比，此类埋置网格在降低资本支出和运营成本方面显示出巨大的优势。

技术特征：

1.一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：该层堆栈由背电极、吸收层、缓冲层、前电极和夹层依次通过真空镀膜的沉积方式自下而上层叠于对应的基材之上；该层堆栈分别由p1、p2和p3结构线分隔；

2.根据权利要求1所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：该层堆栈还设置有图案区，所述图案区包括去除背电极的p1图案线槽、靠近p1结构线移除吸收层位置的p2图案线槽和靠近p2结构线的p3图案线槽，所述金属网格线与p1、p2、p3结构线相垂直，所述图案区外的金属网格线位于所述缓冲层和所述前电极之间。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述金属网格线由银、铜、铝中的任意一种材料制成。

4.根据权利要求3所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述金属网格线通过不同的溶液沉积方式进行沉积。

5.根据权利要求4所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述溶液沉积方式为喷墨打印、气雾打印、丝网打印、电镀中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：应用于所述金属网格线的导电油墨的溶剂不与所述缓冲层直接溶解或反应。

7.根据权利要求6所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述导电油墨的表面张力大于所述缓冲层的表面能。

8.根据权利要求7所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述缓冲层的表面能低于所述前电极的表面能。

9.根据权利要求1所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述前电极由透明导电氧化物材料制成。

10.根据权利要求9所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述前电极为掺铝氧化锌、掺硼氧化锌、掺铟氧化锌、掺铟氧化锡、掺氟氧化锡中的任意一种材料制成。

11.根据权利要求1所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述夹层由非导电的透明材料制成，且，其折射率介于玻璃和层压箔的折射率与透明导电氧化物的折射率之间。

12.根据权利要求11所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈，其特征在于：所述夹层为氮化硅或氧化铝中的任意一种材料制成。

13.根据权利要求2所述的一种薄膜光伏组件的层堆栈的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

技术总结
一种薄膜光伏组件的层堆栈，该层堆栈由背电极、吸收层、缓冲层、前电极和夹层依次通过真空镀膜的沉积方式自下而上层叠于对应的基材之上；该层堆栈分别由P1、P2和P3结构线分隔；该层堆栈内埋置有导电型金属网格线，所述金属网格线沉积于P2结构线之前或之后的所述缓冲层之上。本发明通过在层堆栈内埋置有导电型金属网格线，金属网格线沉积于P2结构线之前或之后的所述缓冲层之上，从而形成埋置网格，这样可以在不破坏真空的情况下，按工艺顺序沉积前电极和夹层，与标准薄膜光伏组件在前电极的应用相比，此类埋置网格在降低资本支出和运营成本方面显示出巨大的优势。

技术研发人员：沈轶磊,T·克林科特
受保护的技术使用者：中建材玻璃新材料研究院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25