柔性CIGS太阳能电池及其内联方法技术

本发明专利技术适用于薄膜太阳能电池加工领域，提供了一种柔性CIGS太阳能电池及其内联方法，所述电池包括衬底基板，所述衬底基板上依次镀有背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电膜掺铝氧化锌层；各膜层之间设有的P11沟道、P21沟道、P31沟道；P21沟道中设置有汇流带，所述汇流带引出于所述透明导电膜掺铝氧化锌层的表面，且至少与所述背电极层和透明导电膜掺铝氧化锌层电导通。本发明专利技术通过汇流带与所述背电极层电连接，电流最终流向所述背电极层，将所述子电池串联，其加工的内联方法是先在所述衬底基板上镀完所有的膜层，然后再进行激光刻划，无需多次工序的转换，操作简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于薄膜太阳能电池加工领域，提供了一种柔性CIGS太阳能电池及其内联方法，所述电池包括衬底基板，所述衬底基板上依次镀有背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电膜掺铝氧化锌层；各膜层之间设有的P11沟道、P21沟道、P31沟道；P21沟道中设置有汇流带，所述汇流带引出于所述透明导电膜掺铝氧化锌层的表面，且至少与所述背电极层和透明导电膜掺铝氧化锌层电导通。本专利技术通过汇流带与所述背电极层电连接，电流最终流向所述背电极层，将所述子电池串联，其加工的内联方法是先在所述衬底基板上镀完所有的膜层，然后再进行激光刻划，无需多次工序的转换，操作简单。【专利说明】柔性CIGS太阳能电池及其内联方法
本专利技术属于非晶硅薄膜太阳能电池加工领域，尤其涉及薄膜太阳能电池中的柔性 CIGS太阳能电池及其内联方法。
技术介绍
柔性CIGS太阳电池是在玻璃或其它廉价衬底上沉积6层以上化合物半导体和金 属薄膜料，薄膜总厚度约3?4微米。现有技术中柔性CIGS太阳能电池加工工艺中存在内 联的连接方式，所述内联方式的对应的结构如图1所示，所述电池包括衬底基板11、背电极 层（M0层）12、吸收层（CIGS层）13、缓冲层（CdS层）和本征氧化锌层（ZnO层）、透明导电 膜掺铝氧化锌ΑΖ0层14。 所述内联方式是通过在所述衬底基板11上的膜层之间刻划P1 (图la)、P2(图 lb)、P3(图lc)沟道（其中CdS和ZnO层图未示），当太阳光透过ΑΖ0照射到CIGS上时， CIGS(相当于半导体，PN结）处的内建电场使产生的非平衡载流子向空间电荷区两端漂移， 产生光生电势并产生电流；由于PN结本身的属性，电流不能逆向传输，所以只能流到ΑΖ0 层，而ΑΖ0层与M0层相连（且由于P3的刻划，短路），并且M0的电阻比ΑΖ0低，故电流经 ΑΖ0层再流入到Mo层，这样所有的子电池就通过M0层连接，形成串联。 内联的标准流程为溅射背电极层（M0层）12、激光刻划M0层、形成吸收层（CIGS 层）13、形成缓冲层（CdS层）和本征氧化锌层（ZnO层）、刻划CIGS+CdS+ZnO层、溅射透明 导电膜掺铝氧化锌ΑΖ0层14、刻划CIGS+CdS+ZnO+AZO层、清边、封装及测试。 此内联工艺采用镀一次膜，则刻划一次的方式，镀膜与刻划转换次数多，操作复 杂，且所花时间长，同时由于CIGS电池三种叠层（三层包括：M0层、CIGS吸收层及ΑΖ0导电 层；由于行业习惯，经常在描述中省略CdS+ZnO层）的材料属性（光谱吸收曲线）不一样，所 以，往往需要两种不同种类的激光进行刻划，如纳秒绿光或红外激光激光设备刻膜层（P1)， 用皮秒绿光激光器来进行刻划CIGS层（P2)和CIGS+AZ0层（P2+P3)，这样，CIGS太阳能电 池刻划就会用多种激光器来进行，花费成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种柔性CIGS太阳能电池，以解决现有电池内联 工艺复杂的问题。 本专利技术实施例是这样实现的，一种柔性CIGS太阳能电池，所述柔性CIGS太阳能电 池包括： 衬底基板； 所述存底基板上依次镀有背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电膜 惨错氧化锋层； P11沟道，所述P11沟道穿透所述背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层和透明 导电膜掺铝氧化锌层； P21沟道，所述P21沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层、本征氧化锌层、缓冲 层和吸收层； P31沟道，所述P31沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层； 汇流带，所述汇流带设置于所述P21沟道中，并引出于所述透明导电膜掺铝氧化 锌层的表面，所述汇流带至少与所述背电极层和透明导电膜掺铝氧化锌层电导通。 进一步地，所述衬底基板材料为聚酰亚胺。 本专利技术实施例还提供一种柔性CIGS太阳能电池的内联方法，所述内联方法包括： 在衬底基板上依次形成背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电膜掺 铝氧化锌层； 激光刻划并穿透上述所有膜层，形成P11沟道； 激光刻划并穿透透明导电膜掺铝氧化锌层、本征氧化锌层、缓冲层、吸收层，形成 P21沟道； 激光刻划并穿透透明导电膜掺铝氧化锌层，形成P31沟道； 在P21沟道中设置汇流带并引出于所述透明导电膜掺铝氧化锌层的表面，所述汇 流带至少与所述背电极层和透明导电膜掺铝氧化锌层电导通。 进一步地，在激光刻划步骤之前，需要对衬底上依次形成背电极层、吸收层、缓冲 层、本征氧化锌层、透明导电膜掺铝氧化锌层的待刻划的柔性CIGS太阳能电池进行张紧。 进一步地，在所述张紧步骤之后需要对所述待刻划的柔性CIGS太阳能电池纠偏。 进一步地，所述激光为短脉宽激光。 进一步地，所述激光的脉宽为10皮秒-1纳秒。 进一步地，在设置所述汇流带步骤后还包括封装步骤。 进一步地，所述衬底基板材料为聚酰亚胺。 本专利技术提供了一种柔性CIGS太阳能电池及其内联方法，所述柔性CIGS太阳能电 池通过汇流带与所述背电极层电连接，电流最终流向所述背电极层，将所述子电池串联，其 加工的内联方法是先在所述衬底基板上镀完所有的膜层，然后再进行激光刻划，无需多次 工序的转换，操作简单；同时采用短脉宽激光进行刻划，满足所有膜层的刻划要求，无需多 台激光器的，节约成本。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1是本现有内联方法所提供的工艺步骤及对应的结构图； 图2是本专利技术实施例提供的内联方法对应的结构图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 如图2所示，本专利技术实施例提供一种柔性CIGS太阳能电池10,其包括衬底基板 11 ;所述衬底基板上依次镀有背电极层12、吸收层13、缓冲层（图未示）、本征氧化锌层（图 未示）、透明导电膜掺铝氧化锌层14 ; P11沟道，所述P11沟道穿透所述背电极层12、吸收层13、缓冲层、本征氧化锌层和 透明导电膜掺铝氧化锌层； P21沟道，所述P21沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层14、本征氧化锌层、缓 冲层和吸收层； P31沟道，所述P31沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层14 ; 汇流带15,所述汇流带15设置于所述P21沟道中，并引出于所述透明导电膜掺铝 氧化锌层14的表面，且所述汇流带15至少与所述背电极层12和透明导电膜掺铝氧化锌层 14电导通。 进一步地，所述衬底基板11的材料为聚酰亚胺。 上述内联结构的柔性CIGS太阳能电池10,当太阳光透过ΑΖ0层照射到CIGS吸收 层上时，CIGS(相当于半导体，PN结）处的内建电场使产生的非平衡载流子向空间电荷区两 端漂移，产生光生电势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性CIGS太阳能电池，其特征在于，所述柔性CIGS太阳能电池包括：衬底基板，所述衬底基板上依次镀有背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层、透明导电膜掺铝氧化锌层；P11沟道，所述P11沟道穿透所述背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌层和透明导电膜掺铝氧化锌层；P21沟道，所述P21沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层、本征氧化锌层、缓冲层和吸收层；P31沟道，所述P31沟道穿透所述透明导电膜掺铝氧化锌层；汇流带，所述汇流带设置于所述P21沟道中，并引出于所述透明导电膜掺铝氧化锌层的表面，且至少与所述背电极层和透明导电膜掺铝氧化锌层电导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，谢建，黄东海，郑付成，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44