太阳能电池及其制造方法技术

根据一个实施方案的太阳能电池包括：支承衬底；布置在支承衬底上的背电极层；布置在背电极层上的光吸收层；布置在光吸收层上的缓冲层；以及布置在缓冲层上的前电极层，其中在背电极层和光吸收层上形成有贯穿背电极层和光吸收层的第一通槽，并且所述光吸收层包括：布置在背电极层上的第一光吸收层；以及布置成与背电极层的通过第一通槽露出的内侧表面接触的第二光吸收层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池及其制造方法
本实施方案涉及太阳能电池以及用于制造该太阳能电池的方法。
技术介绍
一种制造用于太阳光发电的太阳能电池的方法如下所示。首先，在制备衬底之后，在衬底上形成背电极层并且通过激光来对背电极层进行图案化，从而形成多个背电极。然后，在背电极上依次形成光吸收层、缓冲层和高电阻缓冲层。可以通过广泛地使用各种方案来形成光吸收层，包括通过同时或分别蒸镀Cu、In、Ga和Se来形成基于Cu(In,Ga)Se2(CIGS)的光吸收层的方案以及在形成金属前体膜之后进行硒化工艺的方案。然后，通过溅射工艺在光吸收层上形成包含硫化镉(CdS)的缓冲层。接下来，可以在光吸收层、缓冲层和高电阻缓冲层中形成槽图案。然后，在高电阻缓冲层上沉积透明导电材料，并且将透明导电材料填充在槽图案中。因而，分别地，在高电阻缓冲层上形成了透明电极层并且在槽图案内形成了连接导线。此后，在透明电极层中形成槽图案，从而形成了多个太阳能电池。透明电极和高电阻缓冲部分别对应于电池。透明电极和高电阻缓冲部可以布置成条形或矩阵形式。透明电极与背电极不对准，并且透明电极通过连接导线电连接至背电极。因此，多个太阳能电池可以彼此串联地电连接。同时，根据相关技术，通过对背电极层进行图案化来将背电极层划分成多个背电极，并且在背电极上沉积光吸收层、缓冲层和前电极层以制造太阳能电池。然而，光吸收层的沉积工艺在500℃以上的高温下进行，因此在进行光吸收层的沉积工艺的同时支承衬底可能弯曲。支承衬底的这种弯曲可能对背电极层产生影响，使得形成在背电极层中的图案也可能弯曲。由于这种弯曲现象，太阳能电池中的非发电区域(即，死区面积(deadzonearea))增大，使得太阳能电池的效率可能劣化。因此，需要提供一种具有能够防止支承衬底弯曲的新结构的太阳能电池以及制造该太阳能电池的方法。
技术实现思路
技术问题本实施方案提供了一种具有提高的光电转换效率的新结构的太阳能电池以及制造该太阳能电池的方法。技术方案根据本专利技术实施方案的太阳能电池包括：支承衬底；在支承衬底上的背电极层；在背电极层上的光吸收层；在光吸收层上的缓冲层；以及在缓冲层上的前电极层，其中形成有贯穿背电极层和光吸收层的第一通槽，并且所述光吸收层包括：在背电极层上的第一光吸收层；以及与背电极层的通过第一通槽露出的内侧表面接触的第二光吸收层。有益效果根据实施方案的制造太阳能电池的方法和通过该方法制造的太阳能电池能够减小太阳能电池中的死区面积，使得太阳能电池的效率能够得到提高。根据相关技术，在支承衬底上形成背电极层之后，形成第一通槽以将背电极层划分成多个背电极。然后，在具有第一通槽的背电极上形成光吸收层和缓冲层。然而，用于形成光吸收层的过程在500℃以上的高温下进行，因此形成在背电极层中的第一通槽可能由于在形成光吸收层时具有高温的热而弯曲。由于该原因，根据相关技术，当第二通槽形成为平行于第一通槽并且与第一通槽隔开时，第一通槽与第二通槽之间的间隔距离可能由于第一通槽的弯曲而增大，使得死区面积可能增大，从而使太阳能电池的总效率劣化。因此，根据本专利技术实施方案的制造太阳能电池的方法和通过该方法制造的太阳能电池，首先在高温下进行用于形成光吸收层的过程，并且然后形成贯穿光吸收层和背电极层的第一通槽。因此，第一通槽不会变形，即，第一通槽在随后的过程中不会弯曲，使得死区面积不会增大。另外，根据本专利技术实施方案的制造太阳能电池的方法和通过该方法制造的太阳能电池，光吸收层在第一通槽中可以倾斜。换言之，光吸收层或第二光吸收层可以包围背电极层的通过第一通槽露出的侧面。因为如上所述在形成光吸收层之后形成第一通槽，所以能够防止在前电极设置在第一通槽中时可能产生的前电极与背电极之间的短路。具体地，根据本专利技术实施方案的制造太阳能电池的方法和通过该方法制造的太阳能电池，在形成光吸收层之后形成第一通槽，使得第一通槽的宽度能够得到减小。另外，因为光吸收层或第二光吸收层可以包围背电极层的内侧表面，所以能够防止前电极与背电极之间的短路。因此，根据本专利技术实施方案的制造太阳能电池的方法和通过该方法制造的太阳能电池，能够减小死区面积，使得太阳能电池的总效率能够得到提高。附图说明图1是示出了根据一个实施方案的太阳能电池的平面图。图2是示出了根据一个实施方案的太阳能电池的截面图。图3至图9是示出了根据一个实施方案的制造太阳能电池的方法的视图。具体实施方式在对本专利技术实施方案的描述中，应当理解，当层(或膜)、区域、图案或结构被称作位于另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一焊盘或另一图案“上”或“下”时，所述层(或膜)、区域、图案或结构可以“直接地”或“间接地”位于其他衬底、层(或膜)、区域、焊盘或图案上，或者还可以存在一个或更多个中间层。参照附图描述了这样的层的位置。为了方便或清楚的目的，可以放大、省略或示意性示出附图中所示的每个层(膜)、每个区域、每个图案或每个结构的厚度和尺寸。另外，元件的尺寸不完全反映实际尺寸。在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施方案。将参照图1和图2详细描述根据一个实施方案的太阳能电池。图1是示出了根据一个实施方案的太阳能电池的平面图，并且图2是示出了根据一个实施方案的太阳能电池的截面图。参照图1和图2，根据一个实施方案的太阳能电池可以包括支承衬底100、背电极层200、光吸收层300、缓冲层400和前电极层500。支承衬底100可以具有板状，并且可以支承背电极层200、光吸收层300、缓冲层400和前电极层500。支承衬底100可以包括绝缘体。支承衬底100可以是玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。同时，支承衬底100可以是钠钙玻璃衬底。另外地，支承衬底100可以包括由氧化铝形成的陶瓷衬底，或者可以包括不锈钢或柔性聚合物。支承衬底100可以是透明的。支承衬底100可以是刚性或柔性的。在支承衬底100上可以设置背电极层200。背电极层200可以是导电层。背电极层200可以通过使用钼(Mo)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)中之一来形成。在它们之中，因为钼(Mo)的热膨胀系数与支承衬底100的热膨胀系数类似，所以钼(Mo)表现出优越的粘附性能，因此可以防止脱层。另外，背电极层200可以包括至少两个层。在该情况下，这些层可以包含相同的金属或相互不同的金属。在背电极层200上可以设置光吸收层300。光吸收层300可以包含I-III-VI族化合物。例如，光吸收层300可以包括Cu(In,Ga)Se2(CIGS)晶体结构、Cu(In)Se2晶体结构或Cu(Ga)Se2晶体结构。光吸收层300可以具有在约1eV至约1.8eV的范围内的能带隙。光吸收层300可以在其中形成有第一通槽TH1。具体地，第一通槽TH1可以形成为贯穿光吸收层300和背电极层200。支承衬底100的顶表面可以通过第一通槽TH1露出。第一通槽TH1中的每一个均可以具有在约10μm至约200μm的范围内的宽度。具体地，第一通槽TH1可以具有在约10μm至约100μm的范围内的宽度。光吸收层300可以设置在背电极层200的顶表面上并且设置在第一通槽TH1中。具体地，光吸收层300可以设置成包围背电极层200的顶表面以及背电极层的通过第一通槽TH1露出的内侧表面。光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，包括：支承衬底；在所述支承衬底上的背电极层；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；以及在所述缓冲层上的前电极层，其中形成有贯穿所述背电极层和所述光吸收层的第一通槽，并且所述光吸收层包括：在所述背电极层上的第一光吸收层；以及第二光吸收层，所述第二光吸收层接触所述背电极层的通过所述第一通槽露出的内侧表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 KR 10-2013-01182171.一种太阳能电池，包括：支承衬底；在所述支承衬底上的背电极层；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；以及在所述缓冲层上的前电极层，其中形成有贯穿所述背电极层和所述光吸收层的第一通槽，并且所述光吸收层包括：在所述背电极层上的第一光吸收层；以及第二光吸收层，所述第二光吸收层接触所述背电极层的通过所述第一通槽露出的内侧表面，其中所述支承衬底包括绝缘体，其中形成有贯穿所述光吸收层和所述缓冲层的第二通槽。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述光吸收层的内侧表面在所述第一通槽中倾斜。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中所述光吸收层的所述内侧表面包括弯曲表面。4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中所述第一通槽的宽度朝所述支承衬底的方向逐渐变窄。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一光吸收层的侧面平行于所述背电极层的侧面，并且所述第一光吸收层的侧面相对于所述第二光吸收层的侧面倾斜。6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中所述第二光吸收层的宽度朝所述支承衬底的顶表面的方向逐渐增大。7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中所述第二光吸收层的平均宽度在1μm至40μm的范围内。8.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中所述第一光吸收层与所述第二光吸收层一体地形成。9.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中所述前电极层在所述第一通槽中沿所述光吸收层的侧面延伸。10.一种太阳能电池，包括：支承衬底；在所述支承衬底上的背电极层；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；以及在所述缓冲层上的前电极层，其中形成有贯穿所述背电极层...

【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