一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池技术

本申请提供了一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池，其中太阳能电池片的制备方法通过在形成缓冲层之前，对吸收层进行处理降低吸收层的表面粗糙度，一方面可以降低吸收层表面的形核势垒，与缓冲层形成更少缺陷态的PN结，改善PN结的界面性能；另一方面光滑的吸收层表面可以形成更致密的缓冲层，并且只需要形成较薄的缓冲层即可完全覆盖吸收层的表面，从而减少缓冲层的光吸收损失，提高太阳能电池的转换效率。

Solar cell sheet and its preparation method, preparation equipment and solar cell

The application provides a solar cell sheet and its preparation method, preparation equipment and solar cell. The preparation method of the solar cell sheet reduces the surface roughness of the absorption layer by treating the absorption layer before forming the buffer layer. On the one hand, the nucleation barrier on the surface of the absorption layer and the shape of the buffer layer can be reduced. The interface performance of PN junctions can be improved by forming fewer defects. On the other hand, a more compact buffer layer can be formed on the smooth surface of the absorption layer, and only a thinner buffer layer can be formed to completely cover the surface of the absorption layer, thus reducing the light absorption loss of the buffer layer and improving the conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池
本专利技术涉及太阳能
，特别是涉及一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池。
技术介绍
目前主流的薄膜太阳能电池的PN结一般由P型的吸收层和N型的缓冲层组成。现有的制备方法是在P型的吸收层上直接形成N型的缓冲层，从而形成薄膜太阳能电池发电所需的PN结，P型的吸收层和N型的缓冲层组成PN结界面。现有的薄膜太阳能电池存在两方面的问题：一方面较厚的缓冲层会产生较多的光吸收损失，影响太阳能电池的光电转换效率；另一方面PN结界面会产生比较多的缺陷态，形成复合中心，导致PN结界面性能较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池，以改善太阳能电池PN结的界面性能，同时提高对太阳能的转换效率。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种太阳能电池片的制备方法，所述制备方法包括：提供衬底并在所述衬底上形成吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第一平均粗糙度；对所述吸收层进行处理，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度；在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层。可选地，对所述吸收层进行处理的步骤，包括：对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀。可选地，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀的步骤，包括：在指定功率下通入刻蚀气体，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行物理刻蚀第一指定时长。可选地，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀的步骤，还包括：将所述吸收层加热至第一指定温度，所述第一指定温度大于或等于200℃且小于或等于300℃。可选地，所述指定功率大于或等于50W且小于或等于500W。可选地，所述刻蚀气体包括氩气或氦气。可选地，所述刻蚀气体还包括硒蒸汽。可选地，所述第一指定时长大于或等于5s且小于或等于20s。可选地，所述第二平均粗糙度小于或等于40nm。可选地，在对所述吸收层进行处理的步骤之后，在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层的步骤之前，所述制备方法还包括：在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长。可选地，所述在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长的步骤，包括：在碱金属蒸汽中，在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长。可选地，所述第二指定温度大于或等于200℃且小于或等于450℃。可选地，所述第二指定时长大于或等于8s且小于或等于20s。为了解决上述问题，本专利技术还公开了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：衬底；形成在所述衬底上的吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于或等于40nm；以及形成在所述吸收层背离所述衬底一侧的缓冲层。为了解决上述问题，本专利技术还公开了一种太阳能电池，包括上述任一项所述的太阳能电池片。为了解决上述问题，本专利技术还公开了一种太阳能电池片的制备设备，所述制备设备包括加载腔室和第一处理腔室；所述加载腔室，用于加载衬底，所述衬底上形成有吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第一平均粗糙度；所述第一处理腔室，与所述加载腔室连接，用于对所述吸收层进行第一处理，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度。可选地，所述制备设备还包括等离子体发生器，与所述第一处理腔室连接，用于在指定功率下使刻蚀气体产生等离子体，并将所述等离子体输出至所述第一处理腔室；所述第一处理腔室，还用于在所述等离子体的作用下，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行物理刻蚀，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度。可选地，所述制备设备还包括：第二处理腔室，与所述第一处理腔室连接，用于对完成第一处理的吸收层进行热处理。可选地，所述制备设备还包括：碱金属引入装置，与所述第二处理腔室连接，用于产生碱金属蒸汽并输出至所述第二处理腔室；所述第二处理腔室，还用于在碱金属蒸汽中，对完成第一处理的吸收层进行热处理。可选地，所述制备设备还包括隔离腔室和卸载腔室，所述隔离腔室，设置在所述第一处理腔室和所述第二处理腔室之间，用于为所述第一处理腔室和所述第二处理腔室之间的太阳能电池片提供真空环境；所述卸载腔室，与所述第二处理腔室连接，用于对完成热处理的太阳能电池片进行卸载。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点：本申请提供了一种太阳能电池片及其制备方法、制备设备和太阳能电池，其中太阳能电池片的制备方法包括提供衬底并在所述衬底上形成吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第一平均粗糙度；对所述吸收层进行处理，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度；在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层；本申请提供的制备方法通过在形成缓冲层之前，对吸收层进行处理降低吸收层的表面粗糙度，一方面可以降低吸收层表面的形核势垒，与缓冲层形成更少缺陷态的PN结，改善PN结的界面性能；另一方面光滑的吸收层表面可以形成更致密的缓冲层，并且只需要形成较薄的缓冲层即可完全覆盖吸收层的表面，从而减少缓冲层的光吸收损失，提高太阳能电池的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的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示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备方法的步骤流程图；图2示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备方法第一种实现方式的步骤流程图；图3示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备方法第二种实现方式的步骤流程图；图4示出了本申请一实施例提供的另一种太阳能电池片的制备方法的步骤流程图；图5示出了本申请一实施例提供的另一种太阳能电池片的制备方法一种实现方式的步骤流程图；图6示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的剖面结构示意图；图7示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。专利技术人发现现有的太阳能电池缓冲层较厚以及PN结界面缺陷态较多的原因，是由于P型的吸收层一般为多晶结构，高效率的薄膜太阳能电池要求晶粒尺寸为0.5-1um，这种多晶结构的吸收层表面比较粗糙，因此需要比较厚的缓冲层才能完全覆盖住吸收层粗糙的表面，导致较多的光吸收损失，影响太阳能电池的光电转换效率，并且粗糙的吸收层表面使PN结界面产生比较多的缺陷态，形成复合中心，导致PN结界面性能较差。为了解决上述问题，本申请一实施例提供了一种太阳能电池片的制备方法，参照图1，该制备方法可以包括：步骤101：提供衬底并在衬底上形成吸收层，吸收层背离衬底的一侧具有第一平均粗糙度。具体地，吸收层可以是CIGS膜层或CIS膜层等P型层。衬底可以包括钙钠玻璃或柔性基材等，以及形成在钙钠玻璃或柔性基材等上的底电极，如Mo薄膜。由于P型的CIGS膜层或CIS膜层等为多晶结构，高效率的太阳能电池要求晶粒尺寸在0.5-1um之间，这种多晶结构的P型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供衬底并在所述衬底上形成吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第一平均粗糙度；对所述吸收层进行处理，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度；在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供衬底并在所述衬底上形成吸收层，所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第一平均粗糙度；对所述吸收层进行处理，使所述吸收层背离所述衬底的一侧具有第二平均粗糙度，所述第二平均粗糙度小于所述第一平均粗糙度；在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述吸收层进行处理的步骤，包括：对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀的步骤，包括：在指定功率下通入刻蚀气体，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行物理刻蚀第一指定时长。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，对所述吸收层背离所述衬底的一侧进行刻蚀的步骤，还包括：将所述吸收层加热至第一指定温度，所述第一指定温度大于或等于200℃且小于或等于300℃。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述指定功率大于或等于50W且小于或等于500W。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀气体包括氩气或氦气。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀气体还包括硒蒸汽。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一指定时长大于或等于5s且小于或等于20s。9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二平均粗糙度小于或等于40nm。10.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法，其特征在于，在对所述吸收层进行处理的步骤之后，在所述吸收层背离所述衬底的一侧形成缓冲层的步骤之前，所述制备方法还包括：在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长。11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长的步骤，包括：在碱金属蒸汽中，在第二指定温度下对所述吸收层进行热处理第二指定时长。12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述第二指定温度大于或等于200℃且小于或等于450℃。13.根据权利要求10所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛科，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11