一种太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开一种太阳能电池，涉及太阳能电池技术领域，为提高太阳能电池的光电转换效率而设计。所述太阳能电池包括基层衬底；在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。本实用新型专利技术提供的太阳能电池可提高太阳能电池的光电转换效率。

A Solar Cell

The utility model discloses a solar cell, which relates to the technical field of solar cells and is designed to improve the photoelectric conversion efficiency of solar cells. The solar cell comprises a base substrate, a back electrode layer, a light absorption layer, a buffer layer, a high resistance layer and a window layer which are stacked on the base substrate and in the direction away from the base substrate, wherein the surface contacted by the back electrode layer and the dielectric layer is a first three-dimensional structure, and the surface contacted by the dielectric layer and the light absorption layer is a second three-dimensional structure. The solar cell provided by the utility model can improve the photoelectric conversion efficiency of the solar cell.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池
本技术涉及电池
，尤其涉及一种太阳能电池。
技术介绍
薄膜太阳能电池相比一般晶硅太阳能电池可实现柔性，且具有发电量高，弱光性能和高温性能优异，以及轻量化等优点，已被广泛的应用。其中，CIS(铜铟硒或铜铟硫)基薄膜太阳能电池的应用范围更广。目前现有的CIS基薄膜太阳能电池的典型制备方法为：首先在基层衬底上通过磁控溅射工艺制备一层均匀的Mo薄膜作为背电极层；再在背电极层上通过共蒸发法或者溅射硒化法等工艺制备一层均匀的CIS基吸收层；在CIS基吸收层之上再依次用化学水浴法或溅射法制备缓冲层、用磁控溅射法制备高阻层和窗口层，最后制备栅线电极。通过该方法制备的CIS基薄膜太阳能电池，光吸收量少和载流子复合多是导致该CIS基薄膜太阳能电池效率损失的主要来源，若通过增加CIS基吸收层的厚度提高光吸收量，造成的结果是不仅提高了制造成本，还导致载流子复合增加，这样与减少载流子复合相悖；若通过减小CIS基吸收层的厚度减少载流子复合，但是又将降低光吸收量，所以研发一种既能阻挡背电极层的光吸收、提高光吸收层的光吸收，又可减小载流子复合的太阳能电池是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种太阳能电池，主要目的是阻挡背电极层的光吸收、提高光吸收层的光吸收，减少光吸收层内的载流子复合，进而提高太阳能电池的光电转换效率。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：一种太阳能电池，包括：基层衬底；和在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。本技术实施例提供的太阳能电池通过介电层，可以阻挡背电极层的光吸收；且介电层与光吸收层之间设置的第二三维结构接触面，使光吸收层在第二三维结构界面上形成陷光结构，增强了光吸收层与介电层界面的光反射和光散射，增大了光吸收层的光吸收量，从而在不增加光吸收层厚度的前提下，提高光电效率；同时，利用介电层与光吸收层的折射率差，进一步增强光反射和光散射；光吸收层内产生的光生载流子不需要穿过整个光吸收层厚度，而是通过嵌入到光吸收层内部的第二三维结构表面，隧穿过介电层，到达背电极层与介电层之间的第一三维结构表面，被背电极层收集，从而缩短了载流子收集路径，减少光吸收层内光生载流子复合，进而提高光生载流子收集效率，提高太阳能电池的性能。可选的，所述背电极层与所述介电层相接触的表面上具有第一凸出部和/或第一凹陷部，所述第一凸出部和/或第一凹陷部形成所述第一三维结构。进一步的，所述第一凸出部的高度为10nm～500nm。可选的，所述第一凸出部包括多个条状结构和/或多个点状结构。可选的，所述第一凹陷部的深度为10nm～500nm。可选的，所述第一凹陷部包括多个条状结构和/或多个点状结构。可选的，所述介电层的厚度为1nm～100nm。可选的，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面上具有第二凸出部和/或第二凹陷部，所述第二凸出部和/或第二凹陷部形成所述第二三维结构。进一步的，所述第二凸出部包括多个条状结构和/或多个点状结构。可选的，所述第二凹陷部包括多个条状结构和/或多个点状结构。可选的，相邻两个所述条状结构之间的间距为10nm～1000nm。可选的，多个所述点状结构分成多个点状结构组，每个所述点状结构组由位于同一条直线上的点状结构组成，且相邻两个所述点状结构组的间距为10nm～1000nm。可选的，所述介电层是由SiNx、SiOx、Al2O3、TiO2和/或a-Si材料制成的单层或多层。附图说明图1为本技术实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；图2为本技术实施例提供的另一种太阳能电池的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种第一三维结构接触面的结构示意图；图4为本技术实施例提供的另一种第一三维结构接触面的结构示意图；图5为本技术实施例提供的另一种第一三维结构接触面的结构示意图；图6为本技术实施例提供的另一种第一三维结构接触面的结构示意图；图7为本技术实施例提供的一种背电极层和介电层的分解示意图；图8为本技术实施例提供的另一种背电极层和介电层的分解示意图；图9为本技术实施例提供的另一种背电极层和介电层的分解示意图；图10为本技术实施例提供的另一种背电极层和介电层的分解示意图；图11为本技术实施例提供的一种太阳能电池的制备方法的流程框图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例太阳能电池进行详细描述。在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内段的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术实施例提供了一种太阳能电池，参照图1和图2，所述太阳能电池包括：基层衬底1，在所述基层衬底1上且沿背离所述基层衬底1方向层叠设置的背电极层2、介电层3、光吸收层4、缓冲层5、高阻层6和窗口层7，其中，所述背电极层2与所述介电层3相接触的表面为第一三维结构201，所述介电层3与所述光吸收层4相接触的表面为第二三维结构301。介电层3设于背电极层2与光吸收层4之间，可阻止光进入背电极层2被吸收，防止背电极层2影响整个太阳能电池的光吸收量。介电层3与所述光吸收层4相接触的表面为第二三维结构301，这样能够使光吸收层4沉积在所述第二三维结构301后形成陷光结构，通过陷光结构能够增强介电层3和光吸收层4界面的光反射、散射和折射，相比二维结构的接触面能够有效增加光的吸收量，达到在不增加光吸收层厚度的前提下，有效提高光吸收量，提高太阳能电池的光电效率的效果，此外，相比于增加光吸收层4的厚度，本技术设置第二三维结构301的方法还降低了制造成本。示例的，所述介电层3是由SiNx、SiOx、Al2O3、TiO2和/或a-Si材料制成，光吸收层4，所述光吸收层4为CIS基光吸收层，这样介电层3与光吸收层4的成分不同，导致介电层3与光吸收层4的折射率不同，利用两者的折射率差可以在介电层3与光吸收层4的界面处产生有效的光反射和光散射机制，以进一步提高光吸收量。背电极层2与所述介电层3相接触的表面为第一三维结构201，由于第一三维结构201的存在，使光吸收层4内产生的光生载流子在隧穿过介电层3、被背电极层2收集时，能够缩短光生载流子的路径，减少光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：基层衬底；和在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、介电层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：基层衬底；和在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、介电层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述背电极层与所述介电层相接触的表面上具有第一凸出部和/或第一凹陷部，所述第一凸出部和/或第一凹陷部形成所述第一三维结构。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一凸出部的高度为10nm～500nm。4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一凸出部包括多个条状结构和/或多个点状结构。5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一凹陷部的深度为10nm～500nm。6.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一凹陷部包括多个条状结构和/或多个点状结构。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述介...

【专利技术属性】
技术研发人员：白安琪，王雪戈，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11