太阳能电池及太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术所述的太阳能电池包括：形成在支撑基板上并包括用于露出支撑基板的第一凹槽的背电极层、形成在背电极层上以及第一凹槽的一部分上的光吸收层、在光吸收层上的前电极层、以及设置在前电极的一个侧面、光吸收层的一个侧面和第一凹槽上的连接线。本发明专利技术提供一种使用所述太阳能电池的太阳能电池模块及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池及太阳能电池模块
本专利技术涉及一种太阳能电池及太阳能电池模块。
技术介绍
太阳能电池可以定义为，利用光入射到P-N结二极管上时产生电子的光伏效应将光能转化为电能的装置。根据组成结型二极管的材料，太阳能电池可以分为硅太阳能电池、主要包括1-1I1- VI族化合物或II1- V族化合物的化合物半导体太阳能电池、燃料敏化太阳能电池以及有机太阳能电池。由CIGS(CuInGaSe)(—种1-1I1- VI族黄铜矿基化合物半导体)制成的太阳能电池呈现出优异的光吸收性能、薄厚度下较高的光电转化效率、以及优越的电光稳定性，所以，CIGS太阳能电池作为传统硅太阳能电池的替代而受到关注。一般地说，可以通过在玻璃基板上依次形成背电极层、光吸收层、缓冲层和前电极层来制备CIGS太阳能电池。所述基板可以采用各种材料来制备，例如钠钙玻璃、不锈钢和聚酰亚胺(PD。背电极层主要包括电阻系数低且热膨胀系数与玻璃基板类似的钥(Mo)。光吸收层为P型半导体层并且主要包括CuInSe2或用Ga替代部分In而得到的Cu(InxGah)Sey可以通过各种方法形成光吸收层，例如，蒸发过程、溅射过程、硒化过程或电镀过程。缓冲层设置在晶格系数和能带隙呈现较大差异的光吸收层和前电极层之间，以在其间形成优异的结。缓冲层主要包括通过化学浴沉积(CBD)制备的硫化镉(CdS)。前电极层是N型半导体层，并且与光吸收层和缓冲层形成PN结。另外，由于前电极层在太阳能电池的前表面充当透明电极，所以，前电极层主要包括透光性和导电性优异的掺铝氧化锌(AZO)。图1是剖视图，示出了现有技术所述太阳能电池模块的结构。参照图1，所述太阳能电池模块包括以特定间距彼此隔开并且彼此串联连接的电池单元。该太阳能电池模块的结构可以通过三个图案化过程(Pl到P3)来得到。然而，如果通过三个图案化过程(Pl到P3)来制造太阳能电池模块，那么，图案化的时间会增加，使得过程时间会增加，并且通过图案化过程形成的非活性区(NAA)的尺寸会增大。
技术实现思路
技术问题实施例提供一种可以提高效率且容易制造的太阳能电池及太阳能电池模块。技术方案根据实施例所述太阳能电池包括:背电极层，形成在支撑基板上且包括用于露出支撑基板的第一凹槽；光吸收层，形成在背电极层上和第一凹槽的一部分上；在光吸收层上的前电极层；以及连接线，设置在前电极的一个侧面、光吸收层的一个侧面和第一凹槽上。根据实施例所述太阳能电池模块包括:第一太阳能电池，其包括在支撑基板上依次形成的第一背电极、第一光吸收部和第一前电极；第二太阳能电池，其包括在所述支撑基板上依次形成的第二背电极、第二光吸收部和第二前电极；以及设置在第一和第二太阳能电池之间以将第一前电极与第一背电极电连接的连接线。根据实施例所述的太阳能电池模块的制造方法包括以下步骤:在支撑基板上形成包括第一凹槽的背电极层；在背电极层上形成光吸收层；在光吸收层上形成前电极层；穿过光吸收层和前电极层形成第二凹槽，使得第二凹槽与第一凹槽交叠；以及在第一凹槽和第二凹槽上形成连接线。有益效果根据实施例所述的太阳能电池模块的制造方法，可以在不进行P3图案化过程的情况下通过Pl和P2图案化过程制造太阳能电池模块，从而可以缩短过程时间并降低制造费用。另外，根据实施例所述的太阳能电池模块的制造方法，在不进行附加图案化过程的情况下通过倾斜溅射过程可以简便地形成第三凹槽。另外，由于所述第三凹槽之故，所述太阳能电池模块可以具有新颖的串联结构。另外，在本实施例所述的太阳能电池模块中，可以去掉现有技术中通过P3图案化过程所形成的非活性区(NAA)。因此，实施例所述的太阳能电池模块可以减小非活性区(NAA)，从而可以提高光电转化效率。【附图说明】图1是剖视图，示出了现有技术所述的太阳能电池模块；图2是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池；图3是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池模块；以及图4到图8是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池模块的制造方法。【具体实施方式】在实施例的描述中，应该明白，当某一基板、层、膜、或者电极被称作是在另一基板、另一层、另一膜或者另一电极“之上”或者“之下”时，它可以是“直接”或“间接”地在该另一基板、层、膜或电极之上或之下，或者也可以存在一个或更多的中间层。层的这种位置参照附图进行了描述。出于说明的目的，附图中显示的部件的尺寸可以夸大，并且可以不完全反映实际尺寸。图2是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池。参照图2，根据本实施例所述的太阳能电池包括支撑基板100、包括第一凹槽Pl的背电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500、前电极层600、以及连接线700。支撑基板100具有平板形状并且支撑着背电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500和前电极层600。支撑基板100可以是透明的，并且可以是刚性的或可弯曲的。另外，支撑基板100可以包括绝缘体。例如，支撑基板100可以包括玻璃基板、塑料基板、或金属基板。更详细地讲，支撑基板100可以包括钠钙玻璃基板。另外，支撑基板100可以包括含氧化铝的陶瓷基板、不锈钢、或具有可弯曲特性的聚合物。背电极层200设置在支撑基板100上。背电极层200是导电层。背电极层200可以包括从钥(Mo)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)、及铜(Cu)所构成的组里选出的一种。在上述材料中，Mo的热膨胀系数与支撑基板100的热膨胀系数类似，因此，Mo可以提高粘合特性并且可以防止背电极层200与基板100分离。背电极层200包括第一凹槽P1。背电极层200可以通过第一凹槽Pl图案化。另外，第一凹槽Pl可以按图2所示的条的形式或者以矩阵的形式进行各种排列。光吸收层300设置在背电极层200上。光吸收层300包括I _111_ VI族化合物。例如，光吸收层 300 可以具有 CIGSS(Cu(In，Ga) (Se, S)2)结晶结构、CISS(Cu(In) (Se, S)2)结晶结构或CGSS(Cu(Ga) (Se, S)2)结晶结构。缓冲层400设置在光吸收层300上。缓冲层400可以包括CdS、ZnS、InXSY、InXSeYZn (O, OH)。缓冲层400的厚度可以在约50nm到约150nm的范围内，且能带隙在约2.2eV到约2.4eV的范围内。高阻缓冲层500设置在缓冲层400上。高阻缓冲层500包括不掺杂质的i_ZnO。高阻缓冲层500的能带隙可以在约3.1eV到约3.3eV的范围内。高阻缓冲层500可以省略。前电极层600可以设置在光吸收层300上。例如，前电极层600可以与光吸收层300上形成的高阻缓冲层500直接接触。前电极层600可以包括透明导电材料。另外，前电极层600可以具有N型半导体的特征。在这种情况下，前电极层600连同缓冲层400形成N型半导体，与作为P型半导体层的光吸收层300形成PN结。例如，前电极层600可以包括掺铝氧化锌(AZO)。前电极层600的厚度可以在约100nm到约500nm的范围内。连接线700设置在太阳能电池的一个侧面。连接线700将太阳能电池和其相邻的另一太阳能电池进行电连接。连接线700可以包括与前电极层600的材料相同的材料。例如，连接线7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，包括：背电极层，形成在支撑基板上并包括用于露出所述支撑基板的第一凹槽；光吸收层，形成在所述背电极层上以及所述第一凹槽的一部分上；在所述光吸收层上的前电极层；以及连接线，设置在所述前电极的一个侧面、在所述光吸收层的一个侧面以及在所述第一凹槽上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.11 KR 10-2011-01038231.一种太阳能电池，包括: 背电极层，形成在支撑基板上并包括用于露出所述支撑基板的第一凹槽； 光吸收层，形成在所述背电极层上以及所述第一凹槽的一部分上； 在所述光吸收层上的前电极层；以及 连接线，设置在所述前电极的一个侧面、在所述光吸收层的一个侧面以及在所述第一凹槽上。2.如权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层设置在所述背电极层的上表面上和所述背电极层 的一个侧面上。3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述连接线包括: 与所述背电极层的一个侧面隔开的第一连接区；以及 与所述前电极层的一个侧面直接接触的第二连接区， 其中，所述第一连接区的宽度大于所述第二连接区的宽度。4.如权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述第一连接区与所述第二连接区一体形成。5.一种太阳能电池模块，包括: 第一太阳能电池，其包括顺序形成在支撑基板上的第一背电极、第一光吸收部和第一前电极； 第二太阳能电池，其包括顺序形成在所述支撑基板上的第二背电极、第二光吸收部和第二前电极；以及 连接线，设置在所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池之间以将所述第一前电极和所述第一背电极电连接。6.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其中，所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池彼此相邻排列。7.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其中，所述连接线设置在所述第一太阳能电池的一个侧面，并与所述第二太阳能电池的一个侧面隔开。8.如权利要求7所述的太阳能电池模块，其中，所述第一太阳能电池的所述一个侧面面对所述第二太阳能电池的所述一个侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东根，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR