太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括依次层叠的基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、第一前电极层、第二前电极层、以及位于第一前电极层和第二前电极层之间的栅线，所述太阳能电池内有依次设置的第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线，第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线均与栅线垂直设置，第一刻划线自背电极层远离所述基板的一面开设至基板靠近背电极层的一面，第二刻划线自第一前电极层远离高阻层的一面开设至背电极层远离基板的一面，第三刻划线自第二前电极层远离栅线的一面开设至背电极层远离基板的一面。所述太阳能电池可降低栅线和背电极层之间的串联电阻，以及栅线剥离引起的热效应。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
CIGS太阳能电池具有光吸收能力强、制造成本低、可柔性化、发电稳定以及环境友好等优点，是未来最有可能取代硅电池的材料之一。而在CIGS电池制备过程中，为了让CIGS电池形成不同的子电池，并实现各子电池之间的串并联，通常需要进行至少三次激光/机械刻划工艺(根据刻划的时间顺序，命名为第一次刻划、第二次刻划、第三次刻划)。为了有效的收集CIGS太阳能电池产生的载流子，目前主要通过在太阳能电池的表面镀制金属栅线的方式提高载流子的收集能力。但是，现有技术存在如下缺点：在第二刻划槽内，栅线和背电极之间未直接接触，串联电阻较大，且在第三次刻划时，易将栅线剥离，导致热效应严重。
技术实现思路
为克服相现有技术中，CIGS薄膜太阳能电池的栅线和背电极之间的串联电阻大，和热效应严重的问题，本专利技术实施例提供一种太阳能电池，所述太阳电池包括包括依次层叠的基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、第一前电极层、第二前电极层、以及位于第一前电极层和第二前电极层之间的栅线，所述太阳能电池内设有刻划线，所述刻划线包括依次设置的第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线，所述第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线均与所述栅线垂直设置，所述第一刻划线自所述背电极层远离所述基板的一面开设至所述基板靠近所述背电极层的一面，所述第二刻划线自所述第一前电极层远离所述高阻层的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面，所述第三刻划线自所述第二前电极层远离所述栅线的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面。可选的，所述栅线平行设置，相邻所述栅线的距离为1mm-5mm。可选的，所述栅线的宽度为1μm-50μm。可选的，所述栅线的材料包括铝、镍、银、铜、金和石墨类导电材料中的至少一种。可选的，所述第一前电极层的厚度为20nm-100nm。可选的，所述第二前电极层的厚度为100nm-500nm。可选的，所述高阻层的厚度为20nm-60nm。可选的，所述背电极层的厚度为300nm-500nm，所述光吸收层的厚度为1μm-3μm，所述缓冲层的厚度为20nm-60nm。可选的，所述第一刻划线的宽度为10μm-100μm，第二刻划线的宽度为10μm-200μm，第三刻划线的宽度为10μm-200μm。本专利技术实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：在基板的一侧形成背电极层；在所述背电极层上进行第一次刻划，形成第一刻划线；在所述背电极层上依次制备光吸收层、缓冲层、高阻层和第一前电极层；在所述第一前电极层上进行第二次刻划，形成第二刻划线；在所述第一前电极层上依次制备栅线和第二前电极层；在所述第二前电极层上进行第三次刻划，形成第三刻划线。与现有技术相比，本专利技术的太阳能电池包括以下优点：电池结构一方面可以实现栅线和背电极的直接接触，从而大大降低串联电阻。另一方面，这样的电池结构在栅线表面覆盖了第二前电极层，可以增加栅线的附着力，防止在刻划第三刻划线时将第二刻划线内的栅线剥离，从而避免了严重的热效应。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为一相关技术中的太阳能电池结构示意图；图2为一实施例示出的太阳能电池结构示意图；图3为一实施例示出的制备图2所示的太阳能电池的制备方法附图标记：100-基板、101-背电极层、102-光吸收层、103-缓冲层、104-高阻层、105-第一前电极层、106-栅线、121-第一刻划线、122-第二刻划线、123-第三刻划线、200-基板、201-背电极层、202-光吸收层、203-缓冲层、204-高阻层、205-第一前电极层、206-栅线、207-第二前电极层、221-第一刻划线、222-第二刻划线、223-第三刻划线。具体实施方式为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合相关附图和实施方式对本专利技术进行更全面的描述。图1示出了一相关技术中的太阳能电池结构示意图。根据图1可知，该太阳能电池包括依次层叠的基板100、背电极层101、光吸收层102、缓冲层103、高阻层104、第一前电极层105、栅线106，太阳能电池内设有刻划线。刻划线包括依次设置的第一刻划线121、第二刻划线122和第三刻划线123，第一刻划线121、第二刻划线122和第三刻划线123均与栅线106垂直设置。第一刻划线121自背电极层101远离基板100的一面开设至基板100靠近背电极层101的一面。多个第一刻划线121旁边还平行开设有一个第二刻划线122，第二刻划线122自缓冲层103远离光吸收层102的一面开设至背电极层101远离基板100的一面，第三刻划线123自栅线106和第一前电极层105靠近栅线106的一面开设至背电极层101远离基板100的一面。如图1所示的太阳能电池结构，栅线106和背电极层101之间有较厚的高阻层104和第一前电极层105，因此有较大的串联电阻。另外，在太阳能电池的制备过程中，刻划第三刻划线123时很容易将第二刻划线122处或更多的栅线106剥离，从而引起严重的热效应。本专利技术提供的一实施例中的太阳能电池结构如图2所示。根据图2可知，该太阳电池包括依次层叠的基板200、背电极层201、光吸收层202、缓冲层203、高阻层204、第一前电极层205、栅线206、以及第二前电极层207。太阳能电池内设有刻划线。刻划线包括依次设置的第一刻划线221、第二刻划线222和第三刻划线223，第一刻划线221、第二刻划线222和第三刻划线223均与栅线206垂直设置。第一刻划线221自背电极层201远离基板200的一面开设至基板200靠近背电极层201的一面，第二刻划线222自第一前电极层205远离所述高阻层204的一面开设至背电极层201远离基板200的一面，第三刻划线223自第二前电极层207远离栅线206的一面开设至背电极层201远离基板200的一面。具体的，基板200的材料为不锈钢、玻璃或柔性材料。背电极层201的材料可为金属钼或钨，可选的，所述背电极层201的厚度为300nm-500nm，例如400nm。光吸收层202的材料为铜铟镓硒或碲化镉，可选的，所述光吸收层202的厚度为1μm-3μm，例如2μm。缓冲层203的材料为硫化镉或硫化锌，可选的，所述缓冲层203的厚度为20nm-60nm，例如40nm。高阻层204的材料为本征氧化锌或氧化锌镁，可选的，所述高阻层204的厚度为20nm-60nm，例如40nm。第一前电极层205的材料为铝掺杂氧化锌、硼掺杂氧化锌、或铟掺杂氧化锡，可选的，所述第一前电极层205的厚度为20nm-100nm，例如60nm。第二前电极层207的材料为铝掺杂氧化锌、硼掺杂氧化锌、或铟掺杂氧化锡，可选的，所述第二前电极层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括依次层叠的基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、第一前电极层、第二前电极层、以及位于第一前电极层和第二前电极层之间的栅线，所述太阳能电池内设有刻划线，所述刻划线包括依次设置的第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线，所述第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线均与所述栅线垂直设置，所述第一刻划线自所述背电极层远离所述基板的一面开设至所述基板靠近所述背电极层的一面，所述第二刻划线自所述第一前电极层远离所述高阻层的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面，所述第三刻划线自所述第二前电极层远离所述栅线的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括依次层叠的基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、第一前电极层、第二前电极层、以及位于第一前电极层和第二前电极层之间的栅线，所述太阳能电池内设有刻划线，所述刻划线包括依次设置的第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线，所述第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线均与所述栅线垂直设置，所述第一刻划线自所述背电极层远离所述基板的一面开设至所述基板靠近所述背电极层的一面，所述第二刻划线自所述第一前电极层远离所述高阻层的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面，所述第三刻划线自所述第二前电极层远离所述栅线的一面开设至所述背电极层远离所述基板的一面。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述栅线的数量为多条，多条所述栅线平行设置，相邻两条所述栅线之间的距离为1mm-5mm。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述栅线的宽度为1μm-50μm，所述栅线的厚度为0.1μm-5μm。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述栅线的材料包括铝、镍、银、铜、金和石墨类导电材料中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一前电极层的厚度为20nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新连，杨立红，
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