一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池由基底、背电极、吸收层、缓冲层、高阻层、前电极组成，在第一道刻线上设置绝缘层，和/或，在第三道刻线上设置绝缘层，所述绝缘层的宽度比相应刻线宽3～5微米，厚度为100～5000纳米。所述绝缘层由透明的绝缘物质，包括二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺、玻璃等。使用本实用新型专利技术薄膜太阳能电池的组件具有较高的并联电阻和开路电压，能够提高薄膜太阳能电池的输出效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池
本技术属于薄膜太阳能电池领域，特别涉及一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池。
技术介绍
随着化石能源的枯竭，以及大量使用化石能源带来的环境污染等问题日益突出，人们迫切希望寻找一种可再生且无污染的新能源替代化石能源，太阳能是这种新能源的最主要的候选之一。太阳能取之不尽、用之不竭，是解决能源危机的一种重要途径，太阳能电池发电是其中最重要的选择。太阳能电池从被技术以来，历经了第一代单晶硅太阳能电池，第二代多晶硅、非晶硅等太阳能电池后，进入了第三代太阳能电池的阶段，是以铜铟镓硒、钙钛矿、铜锌锡硫和碲化镉等为基础的薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池以其能耗少、成本低、弱光性能好、无污染、应用范围广等优点被认为是最具有发展前景的第三代太阳能电池技术。铜铟镓硒，钙钛矿，铜锌锡硫，碲化镉等薄膜太阳能电池电池大面积组件的效率逐年提升，对于新技术的需求也是越来越迫切，大面积薄膜太阳能电池的通常采用内联的技术将电池划分成若干个小块，提升组件的电压，降低组件的电流，从而有助于电池组件效率的提升。太阳能电池一般采用P1刻线和P3刻线的刻划实现电池并联，通过P2刻线的刻划实现电池串联，P1刻线和P3刻线的目的是将背电极和前电极划断，P2刻线的目的是将吸收层祛除，在背电极与前电极之间形成连接。P1刻线和P3刻线的绝缘性大小对组件的并联电阻值起决定性作用，其直接影响组件的开路电压和填充因子。目前，提高薄膜太阳能电池组件的并联电阻的方式有两种，一是直接利用吸收层的半导体材料作为P1刻线上的绝缘物质；另一种是在P1刻线刻划后增加绝缘层。但是存在吸收层的半导体材料在光照条件下电阻下降，导致并联电阻降低，或者增加的绝缘层的透光率低，影响整个薄膜太阳能电池组件的有效面积。因此，需要开发一种既能提高并联电阻，提升开压，又能最大限度增加组件的有效利用面积的薄膜太阳能电池。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池，能够在不减少薄膜太阳能电池组件有效利用面积的前提下，提高并联电阻和开路电压，提高薄膜太阳能电池的输出效率。为了解决上述技术问题，本技术提供一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池由基底以及在基底上依次铺覆的背电极、吸收层、缓冲层、高阻层、前电极组成。在完成背电极制备后刻划第一道刻线，所述第一道刻线贯穿背电极至基底的上表面。在完成前电极制备后刻划第三道刻线，所述第三道刻线贯穿前电极至高阻层的上表面，或者贯穿前电极、高阻层、缓冲层、吸收层，至背电极的上表面。在第一道刻线上设置绝缘层，和/或，在第三道刻线上设置绝缘层。所述绝缘层覆盖第一道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第一道刻线侧面外的背电极上表面，所述绝缘层在第一道刻线的底面与基底接触，所述绝缘层的上表面与吸收层的下表面接触。所述绝缘层覆盖第三道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第三道刻线侧面外的前电极上表面，所述绝缘层在第三道刻线的底面与背电极接触，或者在第三道刻线的底面与高阻层接触，所述绝缘层的上表面与吸收层的下表面接触。所述绝缘层的宽度比第一道刻线、第三道刻线宽3～5微米，厚度为100～5000纳米。所述基底采用玻璃材质。所述绝缘层采用绝缘物质材质，所述绝缘物质材质包括透明的绝缘物质，所述透明的绝缘物质包括二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺、玻璃。在第一道刻线处的绝缘层由玻璃组成时，所述基底上具有凹陷，如图5b所示。本技术的具有高并联电阻的薄膜太阳能电池的第二道刻线还设置有增强导电的薄膜13，或者在第二道刻线上设置接触钝化薄膜14。使本技术的薄膜太阳能电池具有较低的串联电阻。制备所述具有高并联电阻的薄膜太阳能电池的方法包括如下步骤：在第一道刻线P1上形成绝缘层，和/或，在第三道刻线P3上形成绝缘层，所述绝缘层的宽度比相应刻线宽3～5微米，所述绝缘层的厚度为100～5000纳米。所述第一道刻线，简称P1刻线；所述第三道刻线，简称P3刻线；相应的，第二道刻线简称P2刻线。所述P1刻线上的绝缘层，P2刻线，P3刻线，P3刻线上的绝缘层，均与P1刻线平行。所述在相应的刻线上形成绝缘层的方法采用丝网印刷法、网版蒸镀法、或者喷墨打印法等。所述采用网版印刷在相应的刻线上形成绝缘层的方法如下：根据设置的刻线数量，间距，宽度的方案，制备对应的丝网印刷网版，采用视觉定位的方式，找到定位线，定位完成后使用印刷机，在相应的刻线上印刷绝缘层材料，然后将其放入烘箱固化，固化温度为200～300℃。所述采用网版蒸镀在相应的刻线上形成绝缘层的方法如下：根据设置的刻线数量，间距，宽度的方案，制备对应的蒸镀印刷网版，采用视觉定位的方式，找到定位线，定位完成后使用蒸镀机在相应的刻线上蒸镀绝缘层材料。所述采用喷墨打印在相应的刻线上形成绝缘层的方法如下：喷墨打印机与刻线的刻划同步进行，将喷墨打印机的喷嘴固定在与激光头的平行位置，利用相机进行视觉定位，实现实时跟踪刻线位置，在刻划相应的刻线的同时进行喷墨打印，打印完成后将其放入烘箱固化，形成绝缘层材料，固化温度为200～300℃。所述网版印刷法、喷墨打印法是将含有在一定条件下能够转化为绝缘物质的流体印刷在相应的刻线上，再经过固化或者转化，在相应的刻线上形成绝缘层。所述在一定条件下能够转化为绝缘物质的流体包括能够转化为二氧化硅、氮化硅、或者聚酰亚胺的流体，例如含四氯化硅的流体，含四氟化硅的流体，含硅酸钠和无机酸的流体，或者含聚酰胺酸的流体。所述在一定条件下包括在加热的条件下，所述在加热的条件下包括在加热到200～300℃条件下。在所述P1刻线上形成如图5a所示的绝缘层，在所述P3刻线上形成如图6a、6b所示的绝缘层。所述的喷墨打印绝缘物质的喷头，安装在与P1刻线、P3刻线平行的位置，这样能够保证绝缘层与P1刻线、P3刻线完全平行，工艺简单且可靠。所述P1刻线上的绝缘层的厚度为100～5000纳米，所述绝缘层的厚度包括100纳米、200纳米、300纳米、400纳米、500纳米、800纳米、1000纳米、1500纳米、2000纳米、3000纳米、4000纳米、5000纳米。所述P1刻线上的绝缘层还可以采用网版溅射法形成。所述采用网版溅射在P1刻线上形成绝缘层的方法如下：根据设置的刻线数量，间距，宽度的方案，制备对应的溅射网版，采用视觉定位的方式，找到定位线，定位完成后使用蒸镀机在对应刻线上覆盖绝缘层材料。溅射的膜层厚度通过蒸镀时间和蒸镀时的束流控制，精度可以控制在0.1纳米。所述P1刻线上的绝缘层还可以采用高功率激光器作用于P1刻线底部，将P1刻线底部的玻璃气化，气化的玻璃凝固在P1刻线的两侧，从而形成绝缘层。所述高功率激光器包括能够产生532nm或者355nm激光的激光器，该波长的激光能够被钠钙玻璃吸收。所述高功率激光器的功率为2～5W。所述采用高功率激光器作用于P1刻线底部，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太阳能电池由基底以及在基底上依次铺覆的背电极、吸收层、缓冲层、高阻层、前电极组成；/n在完成背电极制备后刻划第一道刻线，所述第一道刻线贯穿背电极至基底的上表面；/n在完成前电极制备后刻划第三道刻线，所述第三道刻线贯穿前电极至高阻层的上表面，或者贯穿前电极、高阻层、缓冲层、吸收层，至背电极的上表面；/n在第一道刻线上设置绝缘层，和/或，在第三道刻线上设置绝缘层；/n所述绝缘层覆盖第一道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第一道刻线侧面外的背电极上表面，所述绝缘层在第一道刻线的底面与基底接触，所述绝缘层的上表面与吸收层的下表面接触；/n所述绝缘层覆盖第三道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第三道刻线侧面外的前电极上表面，所述绝缘层在第三道刻线的底面与背电极接触，或者在第三道刻线的底面与高阻层接触，所述绝缘层的上表面与吸收层的下表面接触；/n所述绝缘层的宽度比第一道刻线、第三道刻线宽3～5微米，厚度为100～5000纳米。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高并联电阻的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太阳能电池由基底以及在基底上依次铺覆的背电极、吸收层、缓冲层、高阻层、前电极组成；
在完成背电极制备后刻划第一道刻线，所述第一道刻线贯穿背电极至基底的上表面；
在完成前电极制备后刻划第三道刻线，所述第三道刻线贯穿前电极至高阻层的上表面，或者贯穿前电极、高阻层、缓冲层、吸收层，至背电极的上表面；
在第一道刻线上设置绝缘层，和/或，在第三道刻线上设置绝缘层；
所述绝缘层覆盖第一道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第一道刻线侧面外的背电极上表面，所述绝缘层在第一道刻线的底面与基底接触，所述绝缘层的上表面与吸收层的下表面接触；
所述绝缘层覆盖第三道刻线的底面和两个侧面，并延伸至第三道刻线侧面外的前...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴万雷，
申请(专利权)人：唐山科莱鼎光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13