柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法技术

技术编号:11704694 阅读:97 留言:0更新日期:2015-07-09 04:15
一种柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法,包括如下步骤:a)在衬底基板上自下而上依次镀由背电极MO层、吸收层CIGS、缓冲层CDS、本征氧化锌层i-ZnO以及透明导电膜层AZO。b)在电池上刻划若干条P0沟道。c)在P0沟道内刻划背电极MO层形成P1沟道,使电池分割成若干独立子电池。d)在P0沟道以及P1沟道内涂覆绝缘胶层。e)在P0沟道内且位于绝缘胶层上覆盖导电胶层。通过绝缘胶层将本柔性CIGS薄膜太阳能电池分割成若干子电池,并通过导电胶层与背电极层电链接,将各个子电池进行串联,有效避免传统的分离式刻划需要在沉积不同层的材料后分别刻划,提高了生产效率,同时有效减少了电池与大气环境的接触,减少了灰尘和水汽的附着,提高了各个膜层的附着力和电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜太阳能电池加工领域,具体涉及一种柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法
技术介绍
CIGS(铜铟镓砸)薄薄膜太阳能电池具有成本低、性能稳定、弱光性好、抗辐射能力强、光电转换效率目前是各种薄膜太阳能电池之首、易与建筑结合、适合大面积地区使用等优点,被喻为“下一个时代非常有前途的薄膜太阳能电池”。尤其以柔性衬底为代表的CIGS薄膜太阳能电池还具有质量轻、可弯曲、质量比功率高等特性,使柔性CIGS太阳能电池不仅在以地面电站、分布式屋顶发电为主的工业领域有着广泛的应用前景,更在移动3C产品、可穿戴设备以及太阳能全动力汽车等民用领域有着更潜在的应用。CIGS薄膜太阳电池结构为层状结构,按照太阳光入射的相反方向依次为:在村底(柔性、刚性)上沉积Mo导电层(0.5-1.5 μπι),采用激光刻划Mo层,形成第一沟槽将前电极分割;沉积P型CIGS吸收层(1.5-2 μ m)和η型CdS缓冲层(30_50nm)形成吸收层,采用激光或者机械切割吸收层,形成第二沟槽将电池层分割,形成连接相邻子电池的导线沟道;沉积η型高阻ZnO缓冲层(50_90nm)、η型低阻ZnO:ΑΙ窗口层(0.6-0.8 μ m)形成后电极,米用激光刻划后电极层,形成第三沟槽将后电极分割,从而完成子电池的连接。此内联工艺采用镀一次膜,则刻划一次的方式,电池在真空和大气环境中转换多次,膜层表面会粘附灰尘和水汽,影响膜层附着力和电性能。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足,提供了一种在柔性衬底上完成CIGS电池各膜层的沉积,对薄膜电池两次刻划,采用丝网印刷技术将紫外固化绝缘胶和导电Ag胶涂覆相应沟槽,从而完成电池间的连接的柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法。本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是: 一种柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法,包括如下步骤: a)在衬底基板上自下而上依次镀由背电极MO层、吸收层CIGS、缓冲层CDS、本征氧化锌层1-ZnO以及透明导电膜层AZO ; b)在电池上刻划若干条PO沟道,所述PO沟道刻划到背电极MO层上表面,将吸收层CIGS、缓冲层CDS、本征氧化锌层1-ZnO以及透明导电膜层AZO全部刻蚀,将电池间后电极完全分割; c)在PO沟道内刻划背电极MO层形成Pl沟道,所述Pl沟道两侧的背电极MO层完全隔断,使电池分割成若干独立子电池; d)在PO沟道以及Pl沟道内涂覆绝缘胶层,其将一Pl沟道及该Pl沟道与前一个子电池之间区域完全涂覆,所述绝缘胶层高度不超过太阳能电池的厚度;e)在PO沟道内且位于绝缘胶层上覆盖导电胶层,所述导电胶层将该PO沟道前一个子电池的透明导电膜层AZO与后一个子电池的背电极MO层导通。为了确保刻划精度以及效率,上述步骤b)中的PO沟道的刻划使用激光振镜扫描系统进行激光刻划。为了确保刻划精度以及效率,上述步骤c)中的Pl沟道的刻划使用激光振镜扫描系统进行激光刻划。为了精准控制涂胶位置,上述步骤d)中采用丝网印刷设备的CCD摄像头聚焦到Pl沟道处,使用网板给Pl沟道内涂覆绝缘胶层。为了精准控制涂胶位置,上述步骤e)中采用丝网印刷设备的CCD摄像头聚焦到绝缘胶层与该PO沟道中后一个子电池之间的区域,使用网板给该区域涂覆绝缘胶层。上述衬底基板材料选择为PI或PZT高分子材料。为了提高胶的固化效率,上述绝缘胶层为UV固化绝缘胶,UV固化绝缘胶涂覆完毕后采用紫外照射使其固化。为了提高胶的固化效率,上述导电胶层为UV固化Ag导电胶,UV固化Ag导电胶涂覆完毕后采用紫外照射使其固化。激光刻划PO沟道时,激光器选用波长为532nm的绿光,激光刻划的PO沟道的宽度为500 μπι-800 μπι,激光振镜扫描系统的速度为5500mm/s-7100mm/s。激光刻划Pl沟道时,激光器选用波长为1064nm的红光,激光刻划的Pl沟道的宽度为 50 μπι-80 μπι。本专利技术的有益效果是:通过绝缘胶层将本柔性CIGS薄膜太阳能电池分割成若干子电池,并通过导电胶层与背电极MO层电链接,将各个子电池进行串联,有效避免传统的分离式刻划需要在沉积不同层的材料后分别刻划,提高了生产效率,同时有效减少了电池与大气环境的接触,减少了灰尘和水汽的附着,提高了各个膜层的附着力和电性能。【附图说明】图1为本专利技术电池结构横断面结构示意图; 图2为本专利技术刻划PO沟道后横断面结构示意图; 图3为本专利技术刻划Pl沟道后横断面结构示意图; 图4为本专利技术填充绝缘胶后横断面结构示意图; 图5为本专利技术填充导电胶后横断面结构示意图; 图中,1.衬底基板2.背电极MO层3.吸收层CIGS 4.缓冲层⑶S 5.本征氧化锌层1-ZnO 6.透明导电膜层AZO 7.PO沟道8.Pl沟道9.绝缘胶层10.导电胶层。【具体实施方式】下面结合附图1至附图5对本专利技术做进一步说明。柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法,包括如下步骤:a)如附图1所示,在衬底基板I上自下而上依次镀由背电极MO层2、吸收层CIGS 3、缓冲层⑶S 4、本征氧化锌层1-ZnO 5以及透明导电膜层AZO 6。b)如附图2所示,在电池上刻划若干条PO沟道7,PO沟道刻划到背电极MO层2上表面,将吸收层CIGS 3、缓冲层⑶S 4、本征氧化锌层i_ZnO 5以及透明导电膜层AZO 6全部刻蚀,将电池间后电极完全分割。c)如附图3所示,在PO沟道内刻划背电极MO层2形成Pl沟道8,Pl沟道8两侧的背电极MO层2完全隔断,使电池分割成若干独立子电池。d)如附图4所示,在PO沟道7以及Pl沟道8内涂覆绝缘胶层9,其将一 Pl沟道8及该Pl沟道8与前一个子电池之间区域完全涂覆,绝缘胶层9高度不超过太阳能电池的厚度,这样为子电池间的连接提供了通道。e)如附图5所示,在PO沟道7内且位于绝缘胶层9上覆盖导电胶层10,导电胶层10将该PO沟道7前一个子电池的透明导电膜层AZO 6与后一个子电池的背电极MO层2导通,即导电胶层10与前一个子电池的后电极接触,但与后一个子电池的后电极不能接触,从而实现了 CI当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性CIGS薄膜太阳能电池的连接方法,其特征在于,包括如下步骤:a)在衬底基板(1)上自下而上依次镀由背电极MO层(2)、吸收层CIGS(3)、缓冲层CDS(4)、本征氧化锌层i‑ZnO(5)以及透明导电膜层AZO(6);b)在电池上刻划若干条P0沟道(7),所述P0沟道刻划到背电极MO层(2)上表面,将吸收层CIGS(3)、缓冲层CDS(4)、本征氧化锌层i‑ZnO(5)以及透明导电膜层AZO(6)全部刻蚀,将电池间后电极完全分割;c)在P0沟道内刻划背电极MO层(2)形成P1沟道(8),所述P1沟道(8)两侧的背电极MO层(2)完全隔断,使电池分割成若干独立子电池;d)在P0沟道(7)以及P1沟道(8)内涂覆绝缘胶层(9),其将一P1沟道(8)及该P1沟道(8)与前一个子电池之间区域完全涂覆,所述绝缘胶层(9)高度不超过太阳能电池的厚度;e)在P0沟道(7)内且位于绝缘胶层(9)上覆盖导电胶层(10),所述导电胶层(10)将该P0沟道(7)前一个子电池的透明导电膜层AZO(6)与后一个子电池的背电极MO层(2)导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邵传兵
申请(专利权)人:山东禹城汉能薄膜太阳能有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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