本申請涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體地，涉及一種銅銦鎵硒太陽能電池片及其制備方法、太陽能電池和光伏組件。

背景技術(shù)：

1、針對柔性金屬箔襯底銅銦鎵硒光伏電池，特別是采用共蒸發(fā)方式制備cigs吸收層時，為防止雜質(zhì)se等元素的擴散而腐蝕襯底背面，同時為了平衡應(yīng)力，會通過在襯底背面沉積mo層來避免腐蝕，但是mo層以及cigs膜層沉積時擴散到背面形成的硒化鉬會導(dǎo)致電池片背部進行背柵制備時與導(dǎo)電銀漿等的接觸電阻過大、粘接強度不能夠滿足后續(xù)串焊互聯(lián)和組件加工的要求。

2、專利cn103346173公開了在電池制備過程中利用激光劃線或機械刀頭在不同層面分別劃出三條刻槽，將大面積cigs薄膜電池分割成單體子電池，通過內(nèi)部串聯(lián)的方式形成電池組件，此種方案尤其適用于襯底為聚酰亞胺等絕緣材料的柔性銅銦鎵硒電池，且設(shè)備復(fù)雜程度和成本均較高。

3、專利cn210778636u公開了采用非接觸式遠紅外加熱裝置以達到對低溫導(dǎo)電銀膠固化并解決組件偏移的問題。采用這種方式可以是焊帶的粘附力達到連接強度的要求，但是低溫導(dǎo)電銀膠和非接觸式的遠紅外加熱裝置的設(shè)備成本較高，而且不能完全解決接觸電阻過大的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種銅銦鎵硒太陽能電池片及其制備方法、太陽能電池和光伏組件，本公開的銅銦鎵硒太陽能電池片背面鉬層具有圖案化結(jié)構(gòu)，其在背柵制備時能夠與導(dǎo)電漿料等具有較低的接觸電阻和較高的粘接強度。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本公開第一方面提供一種銅銦鎵硒太陽能電池片，所述銅銦鎵硒太陽能電池包括依次層疊設(shè)置的鉬層、金屬襯底、鉬背電極層、光吸收層、緩沖層和窗口層；

3、所述鉬層具有圖案化結(jié)構(gòu)，所述鉬層的非圖案區(qū)與所述金屬襯底直接接觸并將其覆蓋，所述鉬層的圖案區(qū)用于將所述金屬襯底暴露出來。。

4、可選地，所述金屬襯底的厚度為0.01-0.3mm；所述金屬襯底為金屬箔，所述金屬襯底的材料選自不銹鋼、鉬、鈦、鋁或銅。

5、可選地，沿遠離所述金屬襯底的方向，所述鉬層依次包括層疊設(shè)置的第一鉬子層和第二鉬子層。

6、可選地，所述鉬層的總厚度為350-800nm，優(yōu)選為400-700nm；所述第一鉬子層的厚度為300-550nm，優(yōu)選為400-500nm；所述第二鉬子層的厚度為50-200nm，優(yōu)選為80-150nm。

7、可選地，所述鉬層具有的圖案化結(jié)構(gòu)為柵式結(jié)構(gòu)，所述柵式結(jié)構(gòu)的柵線寬度為0.1-1.5mm。

8、本公開第二方面提供一種制備銅銦鎵硒太陽能電池片的方法，該方法包括：s1、將具有圖案化結(jié)構(gòu)的掩膜覆于金屬襯底的第一主表面上，對所述金屬襯底的第一主表面進行磁控濺射，移除所述掩膜，得到覆有鉬層的金屬襯底；s2、在所述金屬襯底的第二主表面上依次沉積鉬背電極層、光吸收層、緩沖層和窗口層。

9、可選地，該方法包括：

10、s1、將具有圖案化結(jié)構(gòu)的掩膜覆于所述金屬襯底的第一主表面上，在第一工藝氣體中對金屬襯底的第一主表面進行第一磁控濺射以沉積第一鉬子層，移除所述掩膜，得到第一金屬襯底；其中，所述第一工藝氣體中含有ar和/或n2；

11、在第二工藝氣體中對所述第一金屬襯底覆有第一鉬子層的一面進行第二磁控濺射，得到第二金屬襯底；其中，所述第二工藝氣體中含有第一組分氣和第二組分氣；所述第一組分氣為h2o，或者h2和o2，或者h2o、h2和o2，所述第二組分氣為ar和/或n2；

12、s2、在所述金屬襯底的第二主表面上依次沉積鉬背電極層、光吸收層和窗口層；

13、s3、對所述第二金屬襯底進行圖案區(qū)的刻蝕處理。

14、可選地，所述第一磁控濺射的濺射氣壓為0.1-1pa，所述第二磁控濺射的濺射氣壓為1-5pa，所述第二工藝氣體中第一組分氣與第二組分氣的體積比為(3-10)：100。

15、可選地，所述刻蝕處理為針頭刻蝕、激光刻蝕、等離子刻蝕和化學(xué)刻蝕中的一種或幾種；

16、優(yōu)選地，所述刻蝕處理為激光刻蝕處理，所述激光刻蝕的條件包括：波長為400-1064nm，平均功率為1.5-50w。

17、本公開第三方面提供一種太陽能電池，所述太陽能電池包括本公開第一方面提供的銅銦鎵硒太陽能電池片或本公開第二方面制備得到的銅銦鎵硒太陽能電池片。

18、可選地，所述太陽能電池包括至少兩個所述銅銦鎵硒太陽能電池片，所述銅銦鎵硒太陽能電池片間通過互連焊帶進行連接。

19、本發(fā)明第四方面提供一種光伏組件，所述光伏組件包括本發(fā)明第三方面的太陽能電池。

20、通過上述技術(shù)方案，本公開的電池片的背面鉬層具有圖案化結(jié)構(gòu)，其在背柵制備時能夠與導(dǎo)電漿料等具有較低的接觸電阻和較高的粘接強度。

21、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術(shù)特征：

1.一種銅銦鎵硒太陽能電池片，其特征在于，所述銅銦鎵硒太陽能電池包括依次層疊設(shè)置的鉬層、金屬襯底(3)、鉬背電極層(5)、光吸收層(6)、緩沖層(7)和窗口層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒太陽能電池片，其中，所述金屬襯底的厚度為0.01-0.3mm；所述金屬襯底為金屬箔，所述金屬襯底的材料選自不銹鋼、鉬、鈦、鋁或銅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒太陽能電池片，其中，沿遠離所述金屬襯底的方向，所述鉬層依次包括層疊設(shè)置的第一鉬子層(2)和第二鉬子層(1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅銦鎵硒太陽能電池片，其中，所述鉬層的總厚度為350-800nm，優(yōu)選為400-700nm；所述第一鉬子層(2)的厚度為300-550nm，優(yōu)選為400-500nm；所述第二鉬子層(1)的厚度為50-200nm，優(yōu)選為80-150nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅銦鎵硒太陽能電池片，其中，所述鉬層具有的圖案化結(jié)構(gòu)為柵式結(jié)構(gòu)，所述柵式結(jié)構(gòu)的柵線寬度為0.1-1.5mm。

6.一種制備銅銦鎵硒太陽能電池片的方法，該方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一磁控濺射的濺射氣壓為0.2-1pa，所述第二磁控濺射的濺射氣壓為1-5pa，所述第二工藝氣體中第一組分氣與第二組分氣的體積比為(3-10)：100。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述刻蝕處理為針頭刻蝕、激光刻蝕、等離子刻蝕和化學(xué)刻蝕中的一種或幾種；

10.一種太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池包括權(quán)利1-5中任意一項所述的銅銦鎵硒太陽能電池片或權(quán)利要求6-9中任意一項方法制備得到的銅銦鎵硒太陽能電池片。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池，其中，所述太陽能電池包括至少兩個所述銅銦鎵硒太陽能電池片，所述銅銦鎵硒太陽能電池片間通過互連焊帶進行連接。

12.一種光伏組件，其特征在于，所述光伏組件包括權(quán)利要求10或11所述的太陽能電池。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種銅銦鎵硒太陽能電池片，銅銦鎵硒太陽能電池包括依次層疊設(shè)置的鉬層、金屬襯底、鉬背電極層、光吸收層、緩沖層和窗口層；鉬層具有圖案化結(jié)構(gòu)，鉬層的非圖案區(qū)與金屬襯底直接接觸并將其覆蓋，鉬層的圖案區(qū)用于將金屬襯底暴露出來。本公開的銅銦鎵硒太陽能電池片背面具有圖案化結(jié)構(gòu)的鉬層，該鉬層在背柵制備時與導(dǎo)電漿料具有較低的接觸電阻和較高的粘接強度。

技術(shù)研發(fā)人員：張娟,張樹旺,黃星燁,韓鈺,李博研,鐘大龍
受保護的技術(shù)使用者：國家能源投資集團有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10