專利名稱:薄膜太陽能電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種薄膜太陽能電池,以及制作此薄膜太陽能電池的方法。
背景技術(shù):
近年來太陽能電池行業(yè)發(fā)展迅猛,隨著成本的不斷降低,太陽能電池正逐步進(jìn)入人們的生活之中,發(fā)揮越來越大的作用。薄膜太陽能電池是太陽能電池中的一種,其采用僅數(shù)百納米厚度的薄膜材料實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化,主要特點(diǎn)是:材料用量少,便于在玻璃上沉積,可制作出半透明效果,弱光發(fā)電性能優(yōu)良、高溫發(fā)電性能優(yōu)良、綜合發(fā)電能力強(qiáng)等。當(dāng)前薄膜太陽能電池又分為硅基薄膜太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池,它們的主要區(qū)別是核心的光電轉(zhuǎn)化層所用材料不一樣。但電池的基本結(jié)構(gòu)都采用相同的三明治結(jié)構(gòu),即前部以一層透明導(dǎo)電薄膜為前電極,中間為核心的光電轉(zhuǎn)化薄膜層,后部為導(dǎo)電金屬材料或其復(fù)合材料構(gòu)成的背電極薄膜層。目前的薄膜太陽能電池技術(shù)均采用化合物結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電薄膜作為前電極,主要有四種:氧化鋅鋁(ZnO:A1),摻氟氧化錫(Sn02:F),氧化銦錫(IT0),摻硼氧化鋅(BZ0)。對于太陽能電池,最核心的問題是提高轉(zhuǎn)化效率,因此對于透明導(dǎo)電薄膜材料,其主要性能指標(biāo)有兩點(diǎn):1、有極高的陽光透過率,以便后部的光電轉(zhuǎn)化層最大量的吸收光能;2、有極好的導(dǎo)電性能(即要求膜層的方塊電阻越小越好),以便于減少由透明導(dǎo)電電極導(dǎo)出電能時的電阻損耗。而當(dāng)前薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)主要以導(dǎo)電性能相對較差的化合物薄膜為前電極透明導(dǎo)電電極。由于薄膜的實(shí)際導(dǎo)電能力主要由薄膜自身的材料性能指標(biāo)——導(dǎo)電率和薄膜的厚度兩者共同決定,這一技術(shù)面臨的主要問題是:1、化合物薄膜的材料特點(diǎn)決定其導(dǎo)電性能不夠理想,導(dǎo)電率指標(biāo)偏低,其導(dǎo)電性能遠(yuǎn)差于金屬材料,但是普通金屬材料光學(xué)透過率低,不適宜于做透明導(dǎo)電薄膜;2、為了提高薄膜的實(shí)際導(dǎo)電性能,通常必須將化合物薄膜做的更厚(對于薄膜太陽能電池,通常要求薄膜達(dá)到數(shù)百納米厚度,才具有實(shí)用價值),而薄膜變厚帶來導(dǎo)電性能提升的同時,光線在通過薄膜時的損耗卻大幅增加,導(dǎo)致光線透過率下降,減少太陽能電池吸收的光線,降低轉(zhuǎn)化效率。因此,對于現(xiàn)有的化合物透明導(dǎo)電薄膜材料,導(dǎo)電性能和透光性能的相互制約,導(dǎo)致薄膜性能很難進(jìn)一步提升,不利于提高太陽能電池效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的,在于提供一種薄膜太陽能電池,通過增加更高透過率、更優(yōu)導(dǎo)電性能的銀薄膜層,使得薄膜太陽能電池的導(dǎo)電性能在提升的同時,光線透過率也在上升,增加了太陽能電池吸收的光線,提高了轉(zhuǎn)化效率。
本發(fā)明的另一個目的,在于提供一種薄膜太陽能電池的制作方法,通過在化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)磁控濺射一層銀薄膜層,使得整個薄膜太陽能電池的導(dǎo)電性和光線轉(zhuǎn)化效率均提高。為達(dá)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種薄膜太陽能電池,包括襯底,在所述襯底上設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層、光電轉(zhuǎn)化薄膜層以及背電極層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述銀薄膜層的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于5 Ω / □。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述銀薄膜層的一側(cè)設(shè)置背電極層。優(yōu)選的,所述襯底采用玻璃或者透明聚合物制造。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述背電極層,所述背電極層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離背電極層的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層。優(yōu)選的,所述襯底采用金屬或者非金屬制造。 更加優(yōu)選的,所述襯底采用不銹鋼制造。更加優(yōu)選的,所述襯底采用陶瓷制造。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述銀薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述背電極層。優(yōu)選的,所述襯底采用玻璃或者透明聚合物制造。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述襯底的一側(cè)設(shè)置背電極層,所述背電極層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述背電極層的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層。優(yōu)選的,所述襯底采用金屬或者非金屬制造。更加優(yōu)選的,所述襯底采用不銹鋼制造。更加優(yōu)選的,所述襯底采用陶瓷制造。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層和/或所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置有絨面結(jié)構(gòu)。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述襯底與所述銀薄膜層之間設(shè)置連接層,所述連接層為具有極高光學(xué)透過率、與襯底和銀薄膜層結(jié)合良好的氧化物薄膜層。優(yōu)選的,所述連接層為Si02薄膜層或者AZO薄膜層。作為薄膜太陽能電池的一種優(yōu)選方案,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層為氧化鋅鋁薄膜層、摻氟氧化錫薄膜層、氧化銦錫薄膜層、摻硼氧化鋅薄膜層、摻鋁氧化鋅薄膜層中的任意一種;所述背電極層為金屬膜層;所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層為硅薄膜層。優(yōu)選的,所述背電極層為鋁薄膜層或者鎳薄膜層;一種薄膜太陽能電池的制作方法,使用如上述所述的薄膜太陽能電池,在所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)磁控濺射一層銀薄膜層。作為薄膜太陽能電池的制作方法的一種優(yōu)選方案,包括以下步驟:步驟al、采用化學(xué)氣相沉積方法在襯底表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層,薄膜的方阻在12 25 Q/ □之間,透過率在80%以上,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;步驟bl、清洗襯底至合格潔凈度;步驟Cl、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在化合物透明導(dǎo)電薄膜層表面沉積一層銀薄膜層,銀薄膜層的方阻控制在4Q / □以下,膜層透過率在90%以上;步驟dl、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;步驟el、將完成Pl刻線的鍍膜襯底放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層;步驟H、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);步驟gl、完成P2刻線后將襯底送入磁控濺射鍍膜設(shè)備中進(jìn)行背電極層制備;步驟h1、完成背電極層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);步驟il、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。作為薄膜太陽能電池的制作方法的一種優(yōu)選方案,包括以下步驟:步驟a2、清洗襯底至合格潔凈度;步驟b2、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底表面沉積一層背電極層,步驟c2、完成背電極層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);步驟d2、將完成P3刻線的鍍膜襯底放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;步驟e2、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);步驟f2、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在光電轉(zhuǎn)化薄膜層表面沉積一層銀薄膜層,銀薄膜層的方阻控制在4Q / □以下,膜層透過率在90%以上;步驟g2、采用磁控濺射方法在銀薄膜層表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層,薄膜的方阻在12 25 Q/ □之間,透過率在80%以上,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;步驟h2、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;步驟i2、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。作為薄膜太陽能電池的制作方法的一種優(yōu)選方案,包括以下步驟:步驟a3、清洗襯底至合格潔凈度;步驟b3、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底表面沉積一層連接層;步驟c3、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在連接層表面沉積一層銀薄膜層,銀薄膜層的方阻控制在4 Ω / 口以下,膜層透過率在90%以上;步驟d3、采用磁控濺射方法在銀薄膜層表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層,薄膜的方阻在12 25 Ω/ □之間,透過率在80%以上,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;步驟e3、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;步驟f3、將完成化合物透明導(dǎo)電薄膜層的襯底放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層;步驟g3、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);步驟h3、完成P2刻線后將襯底送入磁控濺射鍍膜設(shè)備中進(jìn)行背電極層制備;步驟i3、完成背電極層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);步驟j3、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。作為薄膜太陽能電池的制作方法的一種優(yōu)選方案,包括以下步驟:步驟a4、清洗襯底至合格潔凈度;步驟b4、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底表面沉積一層背電極層;步驟c4、完成背電極層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);步驟d4、完成P3刻線后,將襯底放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層;步驟e4、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線),并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;步驟f4、完成P2刻線后,采用磁控濺射方法在光電轉(zhuǎn)化薄膜層表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層,薄膜的方阻在12 25Ω/ □之間,透過率在80%以上;步驟g4、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在化合物透明導(dǎo)電薄膜層表面沉積一層銀薄膜層,銀薄膜層的方阻控制在4Ω / □以下,膜層透過率在90%以上;步驟h4、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;步驟i4、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。對比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:1、通過在薄膜太陽能電池內(nèi)增加一層銀薄膜層,可以通過銀薄膜層的高透過率和優(yōu)導(dǎo)電性能來提高整個薄膜太陽能電池的導(dǎo)電性能,并且還能保證較好的光線透過率,使得太陽能電池吸收的光線增多,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)化效率;2、通過在化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層,可以使化合物透明導(dǎo)電薄膜層為銀薄膜層提供支撐,并且也能解決銀薄膜層制絨問題和薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程中P2和P3刻線會刻斷銀薄膜層導(dǎo)致電池?cái)嗦返墓に噯栴},由于P2、P3激光不能刻斷化合物薄膜,因此在P2、P3刻斷銀薄膜層的極窄區(qū)域可由化合物薄膜完成導(dǎo)電,保證薄膜太陽能電池正常導(dǎo)電;3、通過在化合物透明導(dǎo)電薄膜或者光電轉(zhuǎn)化薄膜層上設(shè)置符合薄膜太陽能電池要求的絨面結(jié)構(gòu),銀薄膜沉積在這層絨面結(jié)構(gòu)之上,由于銀薄膜很薄,所以沉積的形態(tài)與化合物透明導(dǎo)電薄膜表面一致,表面也能呈現(xiàn)出絨面結(jié)構(gòu),有利于光線在電池內(nèi)部的漫反射,提聞電池吸收光能的能力;
4、通過在銀薄膜層與襯底之間設(shè)置一層連接層,此連接層為極高光學(xué)透過率的氧化物薄膜層,可以在保證銀薄膜層與襯底連接可靠的同時不影響整個薄膜太陽能電池的透光率。
圖1為實(shí)施例一所述的薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1的制造流程示意圖;圖3為實(shí)施例二所述的薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖3的制造流程示意圖;圖5為實(shí)施例三所述的薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為圖5的制造流程示意圖;圖7為實(shí)施例四所述的薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為圖7的制造流程示意圖。圖中:1、襯底;2、化合物透明導(dǎo)電薄膜層;3、銀薄膜層;4、光電轉(zhuǎn)化薄膜層;5、背電極層;6、連接層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一:如圖1 2所示,此實(shí)施例中所述的薄膜太陽能電池,包括襯底1,襯底I的一側(cè)設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2遠(yuǎn)離襯底I的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層3,銀薄膜層3遠(yuǎn)離化合物透明導(dǎo)電薄膜層2的一側(cè)設(shè)置光電轉(zhuǎn)化薄膜層4,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4遠(yuǎn)離銀薄膜層3的一側(cè)設(shè)置背電極層5。銀薄膜層3的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于3 Q / 口。在化合物透明導(dǎo)電薄膜層2靠近銀薄膜層3的一側(cè)設(shè)置絨面結(jié)構(gòu)。制作上述薄膜太陽能電池的方法包括以下步驟:第一步、采用化學(xué)氣相沉積方法在襯底I表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,薄膜的方阻在12 25Q/ □之間,透過率在80%以上,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;第二步、清洗襯底I至合格潔凈度;第三步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在化合物透明導(dǎo)電薄膜層2表面沉積一層銀薄膜層3,銀薄膜層3的方阻控制在4 Q / 口以下,膜層透過率在90%以上;第四步、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將銀薄膜層3刻劃成主流薄膜電池所用圖形;第五步、將完成Pl刻線的鍍膜襯底I放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層4 ;第六步、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層4制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);第七步、完成P2刻線后將襯底I送入磁控濺射鍍膜設(shè)備中進(jìn)行背電極層5制備;第八步、完成背電極層5制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);第九步、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。
在本實(shí)施例中,襯底I采用鋼化玻璃,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2為摻鋁氧化鋅薄膜層,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4為硅薄膜層,背電極層5為鋁薄膜層。實(shí)施例二:如圖3 4所示,此實(shí)施例中所述的薄膜太陽能電池,包括襯底1,襯底I的一側(cè)設(shè)置背電極層5,背電極層5遠(yuǎn)離襯底I的一側(cè)設(shè)置光電轉(zhuǎn)化薄膜層4,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4遠(yuǎn)離背電極層5的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層3,銀薄膜層3遠(yuǎn)離光電轉(zhuǎn)化薄膜層4的一側(cè)設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層2。銀薄膜層的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于3 Ω/□。在光電轉(zhuǎn)化薄膜層4靠近銀薄膜層3的一側(cè)設(shè)置絨面結(jié)構(gòu)。制作上述薄膜太陽能電池的方法包括以下步驟:第一步、清洗襯底I至合格潔凈度;第二步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底I表面沉積一層背電極層5,第三步、完成背電極層5制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);第四步、將完成P3刻線的鍍膜襯底I放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層4,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;第五步、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層4制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);第六步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在光電轉(zhuǎn)化薄膜層4表面沉積一層銀薄膜層3,銀薄膜層3的方阻控制在4 Ω / 口以下,膜層透過率在90%以上;第七步、采用磁控濺射方法在銀薄膜層3表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,薄膜的方阻在12 25 Ω/ □之間,透過率在80%以上;第八步、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;第九步、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。在本實(shí)施例中,襯底I采用浮法玻璃,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2為摻氟氧化錫薄膜層,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4為硅薄膜層,背電極層5為鋁薄膜層。實(shí)施例三:如圖5 6所示,此實(shí)施例中所述的薄膜太陽能電池,包括襯底1,襯底I的一側(cè)設(shè)置連接層6,連接層6遠(yuǎn)離襯底I的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層3,銀薄膜層3遠(yuǎn)離連接層6的一側(cè)設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2遠(yuǎn)離銀薄膜層3的一側(cè)設(shè)置光電轉(zhuǎn)化薄膜層4,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4遠(yuǎn)離化合物透明導(dǎo)電薄膜層2的一側(cè)設(shè)置背電極層5。銀薄膜層的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于3 Ω / 口。在化合物透明導(dǎo)電薄膜層2靠近光電轉(zhuǎn)化薄膜層4的一側(cè)設(shè)置絨面結(jié)構(gòu)。制作上述薄膜太陽能電池的方法包括以下步驟:第一步、清洗襯底I至合格潔凈度;第二步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底I表面沉積一層連接層6 ;第三步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在連接層6表面沉積一層銀薄膜層3,銀薄膜層3的方阻控制在4 Ω / 口以下,膜層透過率在90%以上;第四步、采用磁控濺射方法在銀薄膜層3表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,薄膜的方阻在12 25Ω/ □之間,透過率在80%以上,并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;第五步、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;第六步、將完成化合物透明導(dǎo)電薄膜層2的襯底I放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層4;第七步、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層4制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線);第八步、完成P2刻線后將襯底I送入磁控濺射鍍膜設(shè)備中進(jìn)行背電極層5制備;第九步、完成背電極層5制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);第十步、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。在本實(shí)施例中,襯底I采用鋼化玻璃制造,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2為氧化銦錫薄膜層,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4為硅薄膜層,背電極層5為鋁薄膜層,連接層6為Si02薄膜層。實(shí)施例四:如圖7 8所示,此實(shí)施例中所述的薄膜太陽能電池,包括襯底1,襯底I的一側(cè)設(shè)置背電極層5,背電極層5遠(yuǎn)離襯底I的一側(cè)設(shè)置光電轉(zhuǎn)化薄膜層4,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4遠(yuǎn)離背電極層5的一側(cè)設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2遠(yuǎn)離光電轉(zhuǎn)化薄膜層4的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層3。
銀薄膜層3的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于3Ω / 口。在光電轉(zhuǎn)化薄膜層4靠近化合物透明導(dǎo)電薄膜層2的一側(cè)設(shè)置絨面結(jié)構(gòu)。制作上述薄膜太陽能電池的方法包括以下步驟:第一步、清洗襯底I至合格潔凈度;第二步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在襯底I表面沉積一層背電極層5 ;第三步、完成背電極層5制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P3激光刻線);第四步、完成P3刻線后,將襯底I放入PECVD中制備光電轉(zhuǎn)化薄膜層4 ;第五步、完成光電轉(zhuǎn)化薄膜層4制作后,進(jìn)行綠激光刻劃(P2激光刻線),并制作好絨面結(jié)構(gòu),Haze度在5% 25% ;第六步、完成P2刻線后,采用磁控濺射方法在光電轉(zhuǎn)化薄膜層4表面沉積一層化合物透明導(dǎo)電薄膜層2,薄膜的方阻在12 25Ω/ □之間,透過率在80%以上;第七步、采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在化合物透明導(dǎo)電薄膜層2表面沉積一層銀薄膜層3,銀薄膜層3的方阻控制在4 Ω / 口以下,膜層透過率在90%以上;第八步、進(jìn)行紅外激光刻劃(Pl激光刻線),將膜層刻劃成主流薄膜電池所用圖形;第九步、薄膜電池制作完成,進(jìn)入電池組件封裝工藝。在本實(shí)施例中,襯底I采用不銹鋼制成,化合物透明導(dǎo)電薄膜層2為摻硼氧化鋅薄膜層,光電轉(zhuǎn)化薄膜層4為硅薄膜層,背電極層5為鎳薄膜層。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋,本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式
,這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜太陽能電池,包括襯底,在所述襯底上設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層、光電轉(zhuǎn)化薄膜層以及背電極層,其特征在于,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述銀薄膜層的厚度為15nm,其光學(xué)透過率大于90%,方塊電阻小于5 Ω / □。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述銀薄膜層的一側(cè)設(shè)置背電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述背電極層,所述背電極層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離背電極層的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述銀薄膜層,所述銀薄膜層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述銀薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置所述背電極層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述襯底的一側(cè)設(shè)置背電極層,所述背電極層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)設(shè)置所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層,所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層遠(yuǎn)離所述背電極層的一側(cè)設(shè)置所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層遠(yuǎn)離所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層和/或所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層的一側(cè)設(shè)置有絨面結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,所述襯底與所述銀薄膜層之間設(shè)置連接層,所述連接層為具有極高光學(xué)透過率、與襯底和銀薄膜層結(jié)合良好的氧化物薄膜層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的薄膜太陽能電池,其特征在于, 所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層為氧化鋅鋁薄膜層、摻氟氧化錫薄膜層、氧化銦錫薄膜層、摻硼氧化鋅薄膜層、摻鋁氧化鋅薄膜層中的任意一種; 所述背電極層為金屬膜層; 所述光電轉(zhuǎn)化薄膜層為硅薄膜層。
10.一種薄膜太陽能電池的制作方法,使用如權(quán)利要求1所述的薄膜太陽能電池,其特征在于,在所述化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)磁控濺射一層銀薄膜層。
全文摘要
本發(fā)明公開一種薄膜太陽能電池,包括襯底,在襯底上設(shè)置化合物透明導(dǎo)電薄膜層、光電轉(zhuǎn)化薄膜層以及背電極層,化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)置銀薄膜層。通過在薄膜太陽能電池內(nèi)增加一層銀薄膜層,可以通過銀薄膜層的高透過率和優(yōu)導(dǎo)電性能來提高整個薄膜太陽能電池的導(dǎo)電性能,并且還能保證較好的光線透過率,使得太陽能電池吸收的光線增多,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)化效率;將銀薄膜層設(shè)置在化合物透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè),可以使化合物透明導(dǎo)電薄膜層為銀薄膜層提供支撐,并且也能解決銀薄膜層制絨問題和薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程中P2和P3刻線會刻斷銀薄膜層導(dǎo)致電池?cái)嗦返墓に噯栴},保證薄膜太陽能電池正常導(dǎo)電。
文檔編號H01L31/0224GK103151394SQ20121054369
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者陳宇 申請人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司