本发明专利技术公开了一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池自下而上依次包括：衬底、背电极层、吸收层、缓冲层、高阻层、透明导电层；制备方法包括：步骤1、采用激光蚀刻法在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上蚀刻出至少一组沟道，每组沟道包括第一条沟道、第二条沟道、第三条沟道；第一条沟道的底面为衬底的上表面；第二条沟道位于第一条沟道和第三条沟道之间；第二条沟道的底面为背电极层的上表面；第三条沟道的底面位于高阻层的上表面至背电极层的上表面之间；步骤2、向第一条沟道内灌注绝缘材料并进行固化；步骤3、填充电极材料并固化；步骤4、从单片集成组件引出正、负极，然后进行封装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳电池
，特别是涉及一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法。
技术介绍
在各种薄膜太阳电池体系中，铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se2(简称CIGS)薄膜太阳电池具有光电转换效率高、稳定性好、抗辐照能力强的特点，柔性衬底CIGS薄膜太阳电池轻质、可卷绕、展开方式灵活、质量比功率高，具有更加广阔的应用前景。玻璃衬底铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的传统制备工艺是在沉积完背电极后进行第一次划线，随后沉积吸收层、缓冲层和高阻层，继而进行第二次划线，再沉积透明导电层，最后进行第三次划线。采用传统的方法制备柔性衬底CIGS薄膜太阳电池单片集成组件，容易对铜铟镓硒薄膜太阳电池后续沉积的功能层材料性质带来不利影响，尤其对卷对卷工艺而言，更易产生变形、褶皱、开裂、定位难等问题，并且整个过程需要两次中断太阳电池功能层的制备来划线，降低了组件制备的效率。对于柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件来说，制备过程中采用机械的方式划线，由于是接触式的，施加外力时电池容易弯曲，划线深度不易控制，也容易使针头频繁损坏，且损伤薄膜，并且存在\飞边\问题，导致划线线形不规则，实际划线宽度比定义宽度宽，互联区域(死区)增加，组件电流损耗大。现有技术中申请公布号为CN103618030A的专利技术专利公开了一种柔性PI衬底CIGS薄膜电池激光刻蚀单体集成组件的方法,包含：步骤1，首先使用激光对电池由顶电极一直刻划到PI衬底的上表面，形成第一沟道；步骤2，对第一沟道涂覆填充绝缘胶；步骤3，再使用激光对电池由顶电极一直刻划到背电极的上表面，形成第二沟道；步骤4，在第二沟道以及顶电极上且由第二沟道的顶部延伸并越过第一沟道的顶部涂覆银浆；步骤5，使用激光对电池由顶电极刻蚀到高阻层的上表面，形成第三沟道，完成CIGS薄膜电池的内连式互联。但是整个单体集成组件的制备方法中穿插着填充绝缘胶与涂覆银浆(步骤2与步骤4)两个工艺步骤，使得第二次与第三次划线(步骤3与步骤5)难以精准定位，造成组件死区面积增加，受光面积减少，更有成品率低的风险，尤其不适用于卷对卷生产工艺，并且生产工艺繁琐耗时，降低了组件生产的效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法。该柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法具有组件死区面积小、工艺过程简单、生产效率高、且便于采用卷对卷大面积、大规模生产的特点。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池自下而上依次包括：衬底(1)、背电极层(2)、吸收层(3)、缓冲层(4)、高阻层(5)、透明导电层(6)；至少包括如下步骤：步骤101、采用激光蚀刻法自上而下在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上蚀刻出至少一组沟道和绝缘线沟道(12)，每组沟道包括第一条沟道(7)、第二条沟道(8)、第三条沟道(9)；其中：所述第一条沟道(7)的底面为衬底(1)的上表面；所述第二条沟道(8)位于第一条沟道(7)和第三条沟道(9)之间；所述第二条沟道(8)的底面为背电极层(2)的上表面；所述第三条沟道(9)的底面位于高阻层(5)的上表面至背电极层(2)的上表面之间；所述绝缘线沟道(12)的底面为衬底(1)的上表面；步骤102、向第一条沟道(7)内灌注绝缘材料(10)并进行固化；步骤103、填充电极材料并固化，具体为：在第二条沟道(8)内填充电极材料(11)；同时，上述电极材料(11)越过第一条沟道(7)，进而覆盖至第一条沟道(7)一侧的顶电极，使得银浆与背电极充分接触，前一个子电池的顶电极与后一个子电池的背电极相连接，实现子电池之间的串联；步骤104、从单片集成组件引出正、负极，然后进行封装。作为优选，本专利技术还采用了如下的技术特征：进一步：所述激光蚀刻法采用的激光波长为1064nm或者532nm。进一步：所述第一条沟道(7)、第二条沟道(8)、第三条沟道(9)彼此之间存在间隔。进一步：所述第一条沟道(7)、第二条沟道(8)、第三条沟道(9)彼此之间不存在间隔。进一步：所述步骤102中的固化采用的是紫外固化、红外固化、或热固化的方法。本专利技术具有的优点和积极效果是：1.本专利技术提供一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述单片集成组件的制备是在铜铟镓硒薄膜太阳电池所有的功能层都生长(沉积)完成后进行的，避免了在沉积各功能材料中间穿插划线步骤给铜铟镓硒薄膜太阳电池后续沉积的各功能层材料性质带来的不利影响，以及容易产生变形、褶皱、开裂等不利情况，尤其是对卷对卷工艺而言。2.本专利技术提供一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述单片集成组件制备过程中的三条沟道及绝缘线是采用全激光划线，避免了采用机械方式划线带来的电池易弯曲变形，划线深度不易控制，机械针头易频繁损坏，且损伤薄膜，以及由于存在\飞边\导致的划线线形不规则，实际划线宽度比定义宽度宽，互联区域(死区)增加，组件电流损耗大的问题。3.本专利技术提供一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述单片集成组件制备是使用同一波长激光一步划出三条沟道及绝缘线，无需移位，可以避免三条沟道及绝缘线采用不同波长激光划线带来的工艺步骤多、生产效率低的问题，同时也避免了在三条划线之间穿插工艺步骤带来的精准定位难，组件死区面积增加，受光面积减少，光电转换效率低，以及生产工艺繁琐耗时，生产效率低的问题。附图说明图1是柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池结构示意图。图2是三条沟道的位置关系和深度信息的示意图。图3是第一条沟道中注入绝缘材料示意图。图4是本专利技术柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件结构示意图。图5是本专利技术柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件俯视图。1、衬底；2、背电极层；3、吸收层；4、缓冲层；5、高阻层；6、透明导电层；7、第一条沟道；8、第二条沟道；9、第三条沟道；10、绝缘材料；11、电极材料；12、绝缘线沟道。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1至图5，一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池自下而上依次包括：衬底1、背电极层2、吸收层3、缓冲层4、高阻层5、透明导电层6；包括如下步骤：步骤101、采用激光蚀刻法自上而下在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上蚀刻出至少一组沟道和绝缘线沟道12，每组沟道包括第一条沟道7、第二条沟道8、第三条沟道9；上述第一条沟道7、第二条沟道8、第三条沟道9采用一次性蚀刻技术完成，可较大幅度提高生产效率及产品的成品率；其中：所述第一条沟道7的底面为衬底1的上表面；所述第二条沟道8位于第一条沟道7和第三条沟道9之间；所述第二条沟道8的底面为背电极层2的上表面；所述第三条沟道9的底面位于高阻层5的上表面至背电极层2的上表面之间；作为优选，所述第三条沟道9的底面为高阻层5的上表面或者背电极层2的上表面；所述绝缘线沟道12的底面为衬底1的上表面步骤102、向第一条沟道7内灌注绝缘材料10并进行固化；步骤103、填充电极材料并固化，具体为：在第二条沟道8内填充电极材料11；同时，上述电极材料11越过第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池自下而上依次包括：衬底(1)、背电极层(2)、吸收层(3)、缓冲层(4)、高阻层(5)、透明导电层(6)；至少包括如下步骤：步骤101、采用激光蚀刻法自上而下在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上蚀刻出至少一组沟道和绝缘线沟道(12)，每组沟道包括第一条沟道(7)、第二条沟道(8)、第三条沟道(9)；其中：所述第一条沟道(7)的底面为衬底(1)的上表面；所述第二条沟道(8)位于第一条沟道(7)和第三条沟道(9)之间；所述第二条沟道(8)的底面为背电极层(2)的上表面；所述第三条沟道(9)的底面位于高阻层(5)的上表面至背电极层(2)的上表面之间；所述绝缘线沟道(12)的底面为衬底(1)的上表面；步骤102、向第一条沟道(7)内灌注绝缘材料(10)并进行固化；步骤103、填充电极材料并固化，具体为：在第二条沟道(8)内填充电极材料(11)；同时，上述电极材料(11)越过第一条沟道(7)，进而覆盖至第一条沟道(7)一侧的顶电极，使得银浆与背电极充分接触，前一个子电池的顶电极与后一个子电池的背电极相连接，实现子电池之间的串联；步骤104、从单片集成组件引出正、负极，然后进行封装。...
【技术特征摘要】
1.一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池单片集成组件的制备方法，所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池自下而上依次包括：衬底(1)、背电极层(2)、吸收层(3)、缓冲层(4)、高阻层(5)、透明导电层(6)；至少包括如下步骤：步骤101、采用激光蚀刻法自上而下在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上蚀刻出至少一组沟道和绝缘线沟道(12)，每组沟道包括第一条沟道(7)、第二条沟道(8)、第三条沟道(9)；其中：所述第一条沟道(7)的底面为衬底(1)的上表面；所述第二条沟道(8)位于第一条沟道(7)和第三条沟道(9)之间；所述第二条沟道(8)的底面为背电极层(2)的上表面；所述第三条沟道(9)的底面位于高阻层(5)的上表面至背电极层(2)的上表面之间；所述绝缘线沟道(12)的底面为衬底(1)的上表面；步骤102、向第一条沟道(7)内灌注绝缘材料(10)并进行固化；步骤103、填充电极材料并固化，具体为：在第二条沟道(8)内填充电极材料(11)；同时，上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫礼，乔在祥，冯洋，刘洋，张超，冯金晖，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12
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