太阳能电池装置及其制造方法制造方法及图纸

根据实施例，提供一种太阳能电池装置。该太阳能电池装置包括基板上的背电极层、所述背电极层上的光吸收层、所述光吸收层上的缓冲层，所述缓冲层上的前电极层、以及连接部，该连接部与所述前电极层接触、穿过所述光吸收层、并与所述背电极层接触。所述连接部包括与构成所述前电极层的材料不同的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池装置及其制造方法
实施例涉及太阳能电池装置及其制造方法。
技术介绍
一种用于太阳能发电的太阳能电池的制造方法如下。首先，在准备好基板后，在该基板上形成背电极层，并通过激光图形化该背电极层，从而形成多个背电极。此后，在所述背电极上顺序形成光吸收层、缓冲层以及高阻缓冲层。为了形成所述光吸收层，多种方法被广泛采用，例如通过同时或分别蒸发Cu、In、Ga和Se以形成Cu(In,Ga)Se2(CIGS)基光吸收层的方案、以及先形成金属前体膜再进行硒化过程的方案。所述光吸收层的能带间隙在约1eV到约1.8eV的范围内。然后，通过溅射过程在所述光吸收层上形成包括硫化镉(CdS)的缓冲层。所述缓冲层的能带间隙在约2.2eV到约2.4eV的范围内。之后，通过溅射过程在所述缓冲层上形成包括氧化锌(ZnO)的高阻缓冲层。所述高阻缓冲层的能带间隙在约3.1eV到约3.3eV的范围内。此后，在所述光吸收层、所述缓冲层以及所述高阻缓冲层上可以形成凹槽图形。之后，在所述高阻缓冲层上层叠透明导电材料，该透明导电材料也填充在所述凹槽图形中。因此，在所述高阻缓冲层上形成透明电极层，并在所述凹槽图形内形成连接线。构成所述透明电极层和所述连接线的材料可以包括掺铝氧化锌(AZO)。所述透明电极层的能带间隙可以在约3.1eV到约3.3eV的范围内。然后，在所述透明电极层内形成凹槽图形，使得多个太阳能电池单元得以形成。所述透明电极与所述高阻缓冲部分别与所述太阳能电池单元对应。所述透明电极与所述高阻缓冲部可以按照条纹或矩阵形式设置。所述透明电极与所述背电极相互不对齐，并通过连接线相互电连接。因此，所述太阳能电池单元可以以串联方式相互间电连接。如上所述，为了将太阳光转换为电能，已经制造和使用了多种太阳能电池装置。韩国未审查专利公开No.10-2008-0088744中公开了其中一种太阳能电池装置。
技术实现思路
技术问题实施例提供了一种能够防止短路现象并提高性能的太阳能电池装置及其制造方法。技术方案根据实施例，提供一种太阳能电池装置。该太阳能电池装置包括：在基板上的背电极层；在所述背电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的缓冲层；在所述缓冲层上的前电极层；以及连接部，该连接部与所述前电极层接触、穿过所述光吸收层、并与所述背电极层接触。所述连接部包括与构成所述前电极层的材料不同的材料。根据实施例，提供一种太阳能电池的制造方法。该方法包括：在基板上形成背电极层；在所述背电极层上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成前电极层；在所述前电极层形成后，形成穿过所述光吸收层、所述缓冲层以及所述前电极层的第二通孔；以及在所述第二通孔内形成连接部。所述连接部包括与构成所述前电极层的材料不同的材料。有益效果根据本实施例，所述第二通孔TH2和所述第三通孔TH3可以减少死区。因此，可以增加短路电流密度，使得光电转换效率得到提高。另外，在薄膜沉积过程完成后，马上形成所述第一至第三通孔，使得加工时间和成本得以降低。另外，由于所述第一至第三通孔在薄膜沉积过程完成后形成，因此，所述背电极层和所述前电极层的氧化得以最小化。因此，可以降低接触电阻和串联电阻，并可以提高填充因子。同时，在所述第一通孔内设置有所述绝缘部。因此，可以降低漏电流，且可以提高填充因子。根据本实施例所述的太阳能电池装置的制造方法，在薄膜沉积过程完成后，由于第一通孔至第三通孔在支撑基板完全热变形后才图形化，因此，不需要应用偏移值。附图说明图1是平面图，示出了第一实施例所述的太阳能电池装置的面板；图2为沿图1的A-A`线截取的剖视图；图3是剖视图，示出了第二实施例所述的太阳能电池装置的面板；图4至图8是剖视图，示出了第一实施例所述的太阳能电池装置的面板的制造过程；以及图9至图11是剖视图，示出了第二实施例所述的太阳能电池装置的面板的制造过程。具体实施方式在实施例的描述中，应该明白，当某一层(膜)、区域、图形或者结构被称作是在另一基板、另一层(膜)、另一区域、另一衬垫或者另一图形“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)、区域、衬垫或图形之上或之下，也可以存在一个或更多的中间层。每个层的这种位置参照附图进行了描述。附图中所示的每一层(膜)、区域、图形或者结构的厚度和尺寸可以为了方便或清晰的目的被夸大、省略或者示意性地绘出。另外，每一层(膜)、区域、图形或者结构的尺寸并不完全反映实际尺寸。在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的实施例。首先，在下文中，将详细描述第一实施例所述的太阳能电池装置。图1是平面图，示出了第一实施例所述的太阳能电池装置的面板。图2为沿图1的A-A`线截取的剖视图。参照图1和图2，所述太阳能电池装置包括支撑基板100、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、绝缘部700以及多个连接部800。支撑基板100具有平板形状，并支撑背电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500、前电极层600以及连接部800。支撑基板100可以为绝缘体。支撑基板100可以是玻璃基板、塑料基板、或者金属基板。更详细地讲，支撑基板100可以为钠钙玻璃基板。支撑基板100可以是透明的。支撑基板100可以是刚性或柔性的。在支撑基板100上设置背电极层200。背电极层200为导电层。例如，构成背电极层200的材料可以包括金属，例如钼(Mo)。背电极层200可以包括两层或者更多层。在这种情形中，各层可以由相同金属或者不同金属形成。背电极层200内设有第一通孔TH1。第一通孔TH1穿过背电极层200、光吸收层300、缓冲层400以及前电极层600。第一通孔TH1为开放区域以露出支撑基板100的上表面。当从平面图观察时，第一通孔TH1可以具有沿一个方向延伸的形状。第一通孔TH1的宽度可以在约80μm到约200μm的范围内。第一通孔TH1可以把背电极层200分成多个背电极。也就是说，背电极由第一通孔TH1界定。第一通孔TH1将背电极彼此隔开。背电极按照条纹形式排列。另外，背电极可以按照矩阵形式排列。在这种情形下，当从平面图观察时，第一通孔TH1可以具有点阵形式。同时，第一通孔TH1内设置有绝缘部700。另外，连接部800的一部分可以设置于第一通孔TH1内。更详细地讲，连接部800可以设置于绝缘部700上。因此，可以降低漏电流，且可以增加填充因子。绝缘部700的上表面710高于背电极层的上表面210。因此，背电极层200可以与连接部800绝缘。绝缘部700可以包括聚合物或陶瓷材料。背电极层200上设置有光吸收层300。光吸收层300包括I-III-VI族化合物。例如，光吸收层300可以具有CIGSS(Cu(IN,Ga)(Se,S)2)晶体结构、CISS(Cu(IN)(Se,S)2)晶体结构、或CGSS(Cu(Ga)(Se,S)2)晶体结构。光吸收层300的能带间隙可以在约1eV到约1.8eV的范围内。在光吸收层300上设置缓冲层400。缓冲层400包括硫化镉(CdS)。缓冲层400的能带间隙可以在约2.2eV到约2.4eV的范围内。在缓冲层400上设置高阻缓冲层500。高阻缓冲层500包括不掺杂杂质的i-ZnO。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池装置，包括：在基板上的背电极层；在所述背电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的缓冲层；在所述缓冲层上的前电极层；以及连接部，该连接部与所述前电极层接触、穿过所述光吸收层、并与所述背电极层接触，其中，所述连接部包括与构成所述前电极层的材料不同的材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.18 KR 10-2011-01063731.一种太阳能电池装置，包括：在基板上的背电极层；在所述背电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的缓冲层；在所述缓冲层上的前电极层；连接部，该连接部与所述前电极层接触、穿过所述光吸收层、并与所述背电极层接触；第二通孔，所述第二通孔穿过所述光吸收层、所述缓冲层、所述前电极层，同时露出所述背电极层的上表面；第一通孔，所述第一通孔邻近所述第二通孔形成，同时穿过所述背电极层、所述光吸收层、所述缓冲层以及所述前电极层，其中，所述第一通孔内设置有绝缘部，所述绝缘部的上表面低于所述前电极层的上表面，其中，所述连接部形成在所述第二通孔内，并且所述连接部的一部分延伸到所述第一通孔内并且与所述绝缘部接触，其中，所述连接部包括与构成所述前电极层的材料不同的材料。2.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其中，所述连接部包括金属。3.如权利要求2所述的太阳能电池装置，其中，所述连接部包括铝(Al)、镍(Ni)或银(Ag)。4.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其中，所述绝缘部的上表面高于所述背电极层的上表面。5.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其中，所述绝缘部包括聚合物或者陶瓷材料。6.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其中，所述连接部设置在所述绝缘部上。7.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其中，所述连接部的一部分被设置在所述第一通孔中。8.如权利要求1所述的太阳能电池装置，进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林真宇，
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