用于太阳能电池正面接触层的沉积工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于太阳能电池正面接触层的沉积工艺。
【背景技术】
[0002]本发明涉及薄膜光伏电池的制造。
[0003]太阳能电池是用于由太阳光通过光伏(PV)效应生成电流的电子器件。薄膜太阳能电池具有在衬底上沉积的一层或多层PV材料的薄膜。PV材料的膜厚度可以为纳米级或微米级。
[0004]用作太阳能电池中的吸收层的薄膜PV材料的实例包括铜铟镓砸化物(CIGS)和碲化镉。吸收层吸收光以将光转化成电流。太阳能电池也包括帮助捕获光和提取光电流且提供用于太阳能电池的电接触的正面接触层和背面接触层。正面接触层通常包括透明导电氧化物(TCO)层。TCO层将光传输至吸收层，并且在TCO层的平面中传导电流。在一些系统中，多个太阳能电池彼此相邻布置，每个太阳能电池的正面接触层将电流传导至下一个相邻的太阳能电池。每个太阳能电池均包括互连结构，该互连结构用于将电荷载流子从太阳能电池的正面接触层传递至相同电池板上的下一个相邻的太阳能电池的背面接触层。互连结构减小了用于收集光子的可用面积。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括:在太阳能电池衬底的缓冲层的一部分上方沉积酸；以及在所述缓冲层上方沉积正面接触材料，从而使所述正面接触材料不与上方具有所述酸的所述缓冲层的部分接合，从而形成所述太阳能电池衬底的相邻的太阳能电池的正面接触层，在所述正面接触层之间具有间隔。
[0006]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:在所述缓冲层上印刷所述酸。
[0007]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:在所述缓冲层上印刷所述酸，其中，使用划切工具的印刷头实施所述印刷。
[0008]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:在所述缓冲层上印刷所述酸，其中，在所述太阳能电池衬底中机械地划切P2划线的同时，实施所述印刷，所述P2划线穿透所述太阳能电池衬底的所述缓冲层和吸收层。
[0009]在上述方法中，其中，所述间隔是所述太阳能电池衬底的P3线，并且在不用机械划切的情况下形成所述P3线。
[0010]在上述方法中，其中，使用掩模沉积所述酸。
[0011]在上述方法中，其中，沉积所述正面接触材料的步骤包括化学汽相沉积。
[0012]根据本发明的另一方面，还提供了一种方法，包括:在太阳能电池衬底上方形成背面接触层；在所述背面接触层上方形成吸收层；在所述吸收层上方形成缓冲层；在所述缓冲层的一部分上方沉积酸；以及在所述缓冲层上方沉积正面接触材料，从而使所述正面接触材料不与上方具有所述酸的所述缓冲层的部分接合，从而形成所述太阳能电池衬底的相邻的太阳能电池的正面接触层，所述正面接触层之间具有间隔。
[0013]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:使用划切工具的印刷头在所述缓冲层上印刷所述酸。
[0014]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:使用划切工具的印刷头在所述缓冲层上印刷所述酸，其中，在所述太阳能电池衬底中机械地划切P2划线的同时，实施所述印刷，所述P2划线穿透所述太阳能电池衬底的所述缓冲层和吸收层。
[0015]在上述方法中，其中，沉积所述酸的步骤包括:使用划切工具的印刷头在所述缓冲层上印刷所述酸，其中，在所述太阳能电池衬底中机械地划切P2划线的同时，实施所述印刷，所述P2划线穿透所述太阳能电池衬底的所述缓冲层和吸收层，其中，所述间隔是所述太阳能电池衬底的P3线，并且在不用机械划切的情况下形成所述P3线。
[0016]在上述方法中，其中，使用掩模沉积所述酸。
[0017]在上述方法中，其中，沉积所述正面接触材料的步骤包括金属有机化学汽相沉积。
[0018]在上述方法中，其中，所述酸包括HCl或&504。
[0019]在上述方法中，其中，所述酸包括HCl或H2SO4，其中，所述缓冲层包括ZnO，并且所述酸是HCl的水溶液，HCl的浓度在从约0.2mol至约1.0mol的范围内。
[0020]在上述方法中，其中，所述酸包括HCl或H2SO4，其中，所述酸还包括用于控制所述酸的扩散的添加剂。
[0021]在上述方法中，其中，所述酸包括HCl或H2SO4，其中，所述酸还包括用于控制所述酸的扩散的添加剂，其中，所述添加剂包括氧化硅粒子。
[0022]根据本发明的又一方面，还提供了一种太阳能电池板，包括:太阳能电池衬底；背面接触层，位于所述太阳能电池衬底上方；吸收层，位于所述背面接触层上方；缓冲层，位于所述吸收层上方；以及正面接触材料，位于所述缓冲层上方，正面接触层具有至少一个分离区，其中，吸收层和所述缓冲层连续位于所述分离区下方，但是所述分离区中不存在所述正面接触材料，所述分离区将相邻的太阳能电池的所述正面接触层分隔开，所述分离区的宽度小于100微米。
[0023]在上述太阳能电池板中，其中，所述分离区的宽度为约70微米。
[0024]在上述太阳能电池板中，其中，所述分离区的宽度为约70微米，其中，在所述分离区的每侧上的所述正面接触材料的边缘均没有裂缝。
【附图说明】
[0025]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可以更好地理解本发明的方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的论述，各个部件的尺寸可以任意地增大或缩小。
[0026]图1A是根据一些实施例的太阳能电池衬底的平面图。
[0027]图1B是根据一些实施例的图1A的太阳能电池衬底的截面图。
[0028]图2A是根据一些实施例的其上形成有酸线的图1B的太阳能电池衬底的平面图。
[0029]图2B是根据一些实施例的图2A的太阳能电池衬底的截面图。
[0030]图3A是根据一些实施例的其上形成有正面接触层的图2B的太阳能电池衬底的平面图。
[0031]图3B是根据一些实施例的图3A的太阳能电池衬底的截面图。
[0032]图4是根据一些实施例的方法的流程图。
[0033]图5A至图5C示出了根据一些实施例的用于实施图4的步骤410的方法的实例。
[0034]图6A是根据一些实施例的衬底的透明导电氧化物(TCO)材料的扫描电子显微镜图像。
[0035]图6B是一个区域中的图6A的衬底上的暴露的吸收材料的扫描电子显微镜图像，在该区域中，通过在该区域上沉积酸防止了 TCO接合。
【具体实施方式】
[0036]以下公开内容提供了许多用于实现主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了部件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。
[0037]而且，为便于描述，在本文中可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对位置术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一个(另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且因此可以对本文中使用的空间相对位置描述符作同样地解释。
[0038]在本发明和附图中，除了另有相反的明确声明，否则相似的参考标号表不相似的部件。
[0039]本文中描述的一些实施例提供了形成P3线的方法，P3线将相同的太阳能电池板内的相邻的太阳能电池的正面接触层分隔开。该方法使用沉积步骤，而没有使用机械划切。在一些实施例中，通过选择性化学汽相沉积(CVD)形成正面接触层来形成P3线。
[0040]图3A和图3B示出了根据一些实施例的当形成正面接触层之后配置的太阳能电池板100。图3A和图3B中示出的太阳能电池板100的部分包括互连结构172，互连结构172在电池板100的两个相邻的太阳能电池之间提供串联连接。在图3A和图3B中，为了清楚的目的，相对于收集区170的宽度放大了互连结构172的宽度，但是收集区170实际上比互连结构172宽得多。
[0041]太阳能电池100包括太阳能电池衬底110、背面接触层120、吸收层130、缓冲层140和正面接触层150。
[0042]衬底110可以包括诸如玻璃的任何合适的衬底材料。在一些实施例中，衬底110