薄膜太阳能电池组件及其制备方法技术

本公开提供一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法，所述电池组件包括贯穿所述导电窗口层、所述缓冲层和所述吸收层，且位于所述第一竖向刻槽一侧的第二竖向刻槽；位于所述第二竖向刻槽内的第一栅线；其中，所述第一栅线不与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁接触；位于所述导电窗口层表面，分别设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线的第二栅线和第三栅线，以及位于所述导电窗口层表面且垂直于所述第一栅线的若干第四栅线。通过减少一道深刻槽，避免了死区的产生，提高了薄膜太阳电池组件有效发电面积，第一栅线、第二栅线、第三栅线和第四栅线构成了栅线网络，实现子电池互联，提高电流收集效率。提高电流收集效率。提高电流收集效率。

【技术实现步骤摘要】
薄膜太阳能电池组件及其制备方法


[0001]本公开涉及太阳能电池
，具体涉及一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法。

技术介绍

[0002]对于大面积薄膜太阳电池组件(≥10
×
10cm)由于受到吸收层半导体材料特性的限制和薄膜制程中产生的缺陷的影响，其输出电性能一般都不够理想且不满足实际使用的需求，所以在薄膜太阳电池组件的生产工艺中都会采用激光或机械划线的方法把大面积电池分割成若干小节后再进行互联，如图1所示，具体过程是：首先通过第一竖向刻槽将金属背电极层刻划成若干小节；接着沉积p型吸收层和n型缓冲层形成器件层后，在第一竖向刻槽旁边尽量小的距离上再将器件层刻划相同次数，形成第二竖向刻槽；最后沉积导电窗口层后连同器件层一起刻划成若干节子电池，形成第三竖向刻槽。这样整个大面积电池就被刻划成了若干节子电池并相互形成串联。但是，这种划线分节互联方式存在以下问题：
[0003]由于一般导电窗口层的电导率相对金属要低1至2个数量级，窗口导电层的电导率与其厚度呈正比例关系，为了实现较好的载流子收集效率，导电窗口层的厚度需要相对较大。因此，一方面导电窗口层的制程时间长、材料消耗大、成本高；另一方面，导电窗口层的厚度增加相应对光的吸收增大，光吸收损失增大，造成电池输出功率损失。且对于每一节电池的第二竖向刻槽与第三竖向刻槽之间造成不发电区域——“死区”，“死区”的存在直接造成功率的损失，即使目前最好的激光划线工艺，也必然存在几十个微米宽度的“死区”。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本公开提供了一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法，解决了现有技术中导电窗口层的厚度较大和刻划死区导致电池输出功率损失和成本较高的技术问题。
[0005]第一方面，本公开提供一种薄膜太阳能电池组件，包括：
[0006]玻璃衬底和位于所述衬底上方的金属背电极；
[0007]间隔设置于所述金属背电极上且贯穿所述金属背电极的若干第一竖向刻槽；
[0008]位于所述金属背电极上方且填充所述第一竖向刻槽的吸收层；
[0009]位于所述吸收层上方的缓冲层和位于所述缓冲层上方的导电窗口层；
[0010]贯穿所述导电窗口层、所述缓冲层和所述吸收层，位于所述第一竖向刻槽一侧且平行于所述第一竖向刻槽的第二竖向刻槽；其中，所述第二竖向刻槽的侧壁不与所述第一竖向刻槽的侧壁接触；
[0011]位于所述第二竖向刻槽内的第一栅线；其中，所述第一栅线的宽度小于所述第二竖向刻槽的槽宽，所述第一栅线不与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁接触；
[0012]位于所述导电窗口层表面，分别设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线
的第二栅线和第三栅线，以及位于所述导电窗口层表面且垂直于所述第一栅线的若干第四栅线；其中，所述第四栅线与所述第一栅线、所述第二栅线和所述第三栅线接触。
[0013]根据本公开的实施例，优选地，还包括：
[0014]位于所述导电窗口层表面内，分别设置于所述第二竖向刻槽两侧且平行于所述第二竖向刻槽的第三竖向刻槽和第四竖向刻槽；
[0015]位于所述导电窗口层表面内且垂直于所述第二竖向刻槽的若干横向刻槽；
[0016]其中，所述第二栅线、所述第三栅线和所述第四栅线分别位于所述第三竖向刻槽、所述第四竖向刻槽和所述横向刻槽内。
[0017]根据本公开的实施例，优选地，所述第三竖向刻槽、所述第四竖向刻槽和所述横向刻槽的槽宽为30至100μm，槽深为所述导电窗口层厚度的50％至90％。
[0018]根据本公开的实施例，优选地，
[0019]所述第一栅线的厚度大于所述第二竖向刻槽的槽深；
[0020]所述第二栅线的厚度大于所述第三竖向刻槽的槽深；
[0021]所述第三栅线的厚度大于所述第四竖向刻槽的槽深；
[0022]所述第四栅线的厚度大于所述横向刻槽的槽深。
[0023]根据本公开的实施例，优选地，还包括：
[0024]位于所述导电窗口层表面内，设置于所述第三竖向刻槽和所述第四竖向刻槽之间且平行于所述第二竖向刻槽的若干第五竖向刻槽；
[0025]位于所述第五竖向刻槽内的第五栅线；其中，所述第五栅线与所述第四栅线接触。
[0026]根据本公开的实施例，优选地，所述第一栅线与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁的距离为所述第二竖向刻槽的槽宽的5％至50％。
[0027]根据本公开的实施例，优选地，所述第一栅线、所述第二栅线、所述第三栅线、所述第四栅线和所述第五栅线的材料包括铜、银、铁、铝、钨、钼、铬、镍、钽、钒、钛、锰中的至少一种。
[0028]第二方面，本公开提供一种薄膜太阳能电池组件的制备方法，包括：
[0029]提供玻璃衬底，并在所述衬底上方形成金属背电极；
[0030]采用激光刻划的方法在所述金属背电极上形成间隔设置且贯穿所述金属背电极的若干第一竖向刻槽；
[0031]在所述金属背电极上方形成填充所述第一竖向刻槽的吸收层；
[0032]在所述吸收层上方形成缓冲层，并在所述缓冲层上方形成导电窗口层；
[0033]采用机械刻划或激光刻划的方法在所述第一竖向刻槽一侧形成贯穿所述导电窗口层、所述缓冲层和所述吸收层，且平行于所述第一竖向沟槽的第二竖向刻槽；其中，所述第二竖向刻槽的侧壁不与所述第一竖向刻槽的侧壁接触；
[0034]在所述第二竖向刻槽内形成第一栅线，并在所述导电窗口层表面形成设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线的第二栅线和第三栅线，以及位于所述导电窗口层表面且垂直于所述第一栅线的若干第四栅线；其中，所述第一栅线不与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁接触，所述第四栅线与所述第一栅线、所述第二栅线和所述第三栅线接触。
[0035]根据本公开的实施例，优选地，在所述第二竖向刻槽内形成第一栅线，并在所述导
电窗口层表面形成设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线的第二栅线和第三栅线，以及位于所述导电窗口层表面且垂直于所述第一栅线的若干第四栅线的步骤之前，还包括：
[0036]采用激光刻划的方法在所述导电窗口层表面内形成分别设置于所述第二竖向刻槽两侧且平行于所述第二竖向刻槽的第三竖向刻槽和第四竖向刻槽，以及垂直于所述第二竖向刻槽的若干横向刻槽。
[0037]根据本公开的实施例，优选地，采用激光刻划的方法在所述导电窗口层表面内形成分别设置于所述第二竖向刻槽两侧且平行于所述第二竖向刻槽的第三竖向刻槽和第四竖向刻槽，以及垂直于所述第二竖向刻槽的若干横向刻槽的步骤之后，还包括：
[0038]采用激光刻划的方法在所述导电窗口层表面内于所述第三竖向刻槽和所述第四竖向刻槽之间形成平行于所述第二竖向刻槽的若干第五竖向刻槽。
[0039]根据本公开的实施例，优选地，在所述第二竖向刻槽内形成第一栅线，并在所述导电窗口层表面形成设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池组件，其特征在于，包括：玻璃衬底和位于所述衬底上方的金属背电极；间隔设置于所述金属背电极上且贯穿所述金属背电极的若干第一竖向刻槽；位于所述金属背电极上方且填充所述第一竖向刻槽的吸收层；位于所述吸收层上方的缓冲层和位于所述缓冲层上方的导电窗口层；贯穿所述导电窗口层、所述缓冲层和所述吸收层，位于所述第一竖向刻槽一侧且平行于所述第一竖向刻槽的第二竖向刻槽；其中，所述第二竖向刻槽的侧壁不与所述第一竖向刻槽的侧壁接触；位于所述第二竖向刻槽内的第一栅线；其中，所述第一栅线的宽度小于所述第二竖向刻槽的槽宽，所述第一栅线不与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁接触；位于所述导电窗口层表面，分别设置于所述第一栅线两侧且平行于所述第一栅线的第二栅线和第三栅线，以及位于所述导电窗口层表面且垂直于所述第一栅线的若干第四栅线；其中，所述第四栅线与所述第一栅线、所述第二栅线和所述第三栅线接触。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，还包括：位于所述导电窗口层表面内，分别设置于所述第二竖向刻槽两侧且平行于所述第二竖向刻槽的第三竖向刻槽和第四竖向刻槽；位于所述导电窗口层表面内且垂直于所述第二竖向刻槽的若干横向刻槽；其中，所述第二栅线、所述第三栅线和所述第四栅线分别位于所述第三竖向刻槽、所述第四竖向刻槽和所述横向刻槽内。3.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述第三竖向刻槽、所述第四竖向刻槽和所述横向刻槽的槽宽为30至100μm，槽深为所述导电窗口层厚度的50％至90％。4.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述第一栅线的厚度大于所述第二竖向刻槽的槽深；所述第二栅线的厚度大于所述第三竖向刻槽的槽深；所述第三栅线的厚度大于所述第四竖向刻槽的槽深；所述第四栅线的厚度大于所述横向刻槽的槽深。5.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，还包括：位于所述导电窗口层表面内，设置于所述第三竖向刻槽和所述第四竖向刻槽之间且平行于所述第二竖向刻槽的若干第五竖向刻槽；位于所述第五竖向刻槽内的第五栅线；其中，所述第五栅线与所述第四栅线接触。6.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述第一栅线与所述第二竖向刻槽远离所述第一竖向刻槽的侧壁的距离为所述第二竖向刻槽的槽宽的5％至50％。7.根据权利要求5所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述第一栅线、所述第二栅线、所述第三栅线、所述第四栅线和所述第五栅线的材料包括铜、银、铁、铝、钨、钼、铬、镍、钽、钒、钛、锰中的至少一种。8.一种薄膜太阳能电池组件的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晶，赵剑，吴华，张传升，郭凯，
申请(专利权)人：重庆神华薄膜太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：