太阳能电池及其制造方法技术

根据本发明专利技术的太阳能电池包括：图案层，布置在衬底上且包括不平整图案；后电极，布置在所述图案层上；光吸收层，布置在所述后电极上；缓冲层，布置在所述光吸收层上；以及前电极，布置在所述缓冲层上。根据本发明专利技术的太阳能电池制造方法包括：在衬底上形成包括不平整图案的图案层；在所述图案层上形成后电极；在所述后电极上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成缓冲层；以及在所述缓冲层上形成前电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
近来，随着能量需求的增长，正在对将太阳能转化为电能的太阳能电池进行研究。具体地，已广泛使用基于CIGS的电池，所述基于CIGS的电池是pn异质结设备，具有包括衬底、金属后电极层、P型基于CIGS的光吸收层、高电阻缓冲层、η型透明电极层等的衬底结构。各种类型的衬底都可以用作所述衬底，但是当衬底是挠性的时，在衬底被弯曲的情况下，导致在衬底上形成的金属后电极层中产生裂缝的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术一些方面的优点在于，提供一种，所述太阳能电池能够增加衬底和后电极之间的联结力。技术方案根据本专利技术的太阳能电池包括图案层，布置在衬底上且包括不平整图案；后电极，布置在所述图案层上；光吸收层，布置在所述后电极上；缓冲层，布置在所述光吸收层上；以及前电极，布置在所述缓冲层上。根据本专利技术的太阳能电池制造方法包括在衬底上形成包括不平整图案的图案层；在所述图案层上形成后电极；在所述后电极上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成缓冲层；以及在所述缓冲层上形成前电极。有益效果根据实施例的可以在衬底上形成纳米尺寸的不平整图案，由此提高与形成在衬底上的后电极的联结力。具体地，当衬底是挠性的时，尽管衬底被弯曲，但是不会在衬底和后电极之间产生裂缝。就是说，后电极还形成在不平整结构图案的凹槽内部，以增加衬底和后电极之间的联结力。此外，光吸收层(其一部分与衬底相接触)也与不平整结构图案接触，以增加光吸收层和衬底之间的联结力。附图说明图1至11是示出根据本专利技术实施例的太阳能电池制造方法的剖视图。具体实施例方式4在实施例的描述中，当各个衬底、层、膜或电极等被表述为形成在其它衬底、层、膜或电极“上”或“下”时，“上”或“下”还表示一个组件“直接地，，或“间接地(通过其它组件)”形成到另一组件上。此外，将基于附图描述每个组件的“上”或“下”的标准。在附图中，可以夸大地描绘每个组件的尺寸，并且不意味着实际应用该尺寸。图11是根据本专利技术实施例的太阳能电池的剖视图。如图11所示，实施例的太阳能电池包括衬底100、图案层170、后电极200、光吸收层300、缓冲层400和前电极500。在此情形中，图案层170包括不平整图案150，可以在不平整图案150中周期性地形成具有四角棱锥或正弦波形状的弯曲部。此外，如图3所示，不平整图案150包括凹槽110和突起120，凹槽的宽度为100-300nm，突起的宽度为100_200nm，凹槽和突起的高度可以为100_300nm。通过不平整结构形成凹槽110和突起120，从而使得凹槽120具有从衬底100突起的形状。此外，凹槽110和突起120使得接触面积可以扩大，可以增强衬底100和之后形成的后电极之间的结合。具体地，当衬底100是挠性的时，尽管衬底100被弯曲，也可以通过图案层170防止在后电极中产生裂缝。此外，后电极还形成不平整图案150的凹槽110内部，从而可以增加衬底100和后电极之间的结合力。图案层170可以由包含树脂的材料形成，该树脂为诸如环氧树脂、环氧树脂三聚氰胺、亚克力和聚氨酯树脂的单一型或混合型树脂。下文中，将根据太阳能电池的制造过程更详细地描述所述太阳能电池。图1至11是示出根据本专利技术实施例的太阳能电池制造方法的剖视图。首先，如图1所示，包括不平整图案150的图案层170形成在衬底100上。衬底100使用玻璃也可以使用诸如氧化铝的陶瓷衬底、不锈钢和钛衬底或聚合物衬底等作为其材料。玻璃衬底可以使用钠钙玻璃，聚合物衬底可以使用PET (polyethylenter印hthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)和聚酰亚胺。此外，衬底100可以是刚性或挠性的。在衬底100的表面上形成树脂层之后，不平整图案150可以在树脂层中形成不平整图案。此时，如图2所示，形成图案的方法包括在衬底100上形成树脂层，并且应用使用模具230的模制过程，同时应用UV硬化过程。当在衬底100上涂覆树脂层时，进行到旋转涂布过程。树脂层可以由包含单一型或混合型树脂(诸如环氧树脂、环氧树脂黑素、亚克力和聚氨酯树脂)的材料形成。然而，形成图案的方法不限于此，在衬底100上形成树脂层之后，可以利用激光源形成所述图案。图3和4详细示出图1的“A”区域，S卩，不平整图案150，不平整图案150包括凹槽110和突起120，并且周期性地形成具有正方柱形状的不平整图案150的弯曲部。通过不平整结构形成凹槽110和突起120，从而使得突起120具有从衬底100突起的形状。此外，凹槽110和突起120使得接触面积可以扩大，从而可以增大衬底100和之后形成的后电极之间的联结力。具体地，当衬底100是挠性的时，尽管衬底100被弯曲，但是拉伸应力通过图案层170传递到后电极，由此可以防止裂缝的产生。在此情形中，凹槽110的宽度f为100-300nm,突起120的宽度g为100_200歷，凹槽110的高度b和突起120的高度C可以为100-300nm。在本实施例中，不平整图案150包括凹槽110和突起120，但不限于此，并且所述不平整图案150可以通过下述结构形成，该结构形成有能够提高不平整图案150与之后形成的后电极之间的联结力的图案。尽管附图中未示出，但是具有正方柱形状的不平整图案150可以形成为在一个方向较长。在此情形中，不平整图案150不限于正方柱，如图4所示，可以周期性地形成具有弯曲的正弦波形状的不平整图案160的弯曲部。图案层170可以由包含树脂的材料形成，该树脂为诸如环氧树脂、环氧树脂三聚氰胺、亚克力和聚氨酯树脂的单一型或混合型树脂。当衬底100由聚合物衬底(即PET和聚酰亚胺)形成时，由于图案层170和衬底100之间的联结力强，因此也可以增强衬底100和之后形成的后电极之间的联结力。此外，如图5和6所示，在图案层170上形成后电极201。后电极201成为导电层。后电极层201使得从太阳能电池的光吸收层300产生的电荷可以移动，从而电流可以流到太阳能电池外部。后电极层201应该具有高电导率和小电阻率(specific resistance)以执行上述功能。此外，当在伴随形成CIGS化合物的硫( 或硒(Se)气氛下进行热处理时，后电极层201应该保持具有高温稳定性。可以通过钼(Mo)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)中的任意一种形成这样的后电极201。具体地，在它们中间，钼(Mo)通常可以满足后电极层201所需的特性。 后电极层201可以包括至少两层。在此情形中，每层可以由相同金属或互不相同的金属形成。此时，后电极201也插入不平整图案150的凹槽110内部中，以增加后电极201和衬底100之间的联结力。后电极201的与图案层170接触的侧面可以形成为具有与图案层170的不平整图案相对应的凹面-凸面，并且后电极201的上表面可以形成为与衬底100平行。具体地，当衬底100是挠性的时，尽管衬底100由于衬底和后电极之间的热膨胀系数差异而被弯曲，但是通过形成在衬底上的不平整图案150可以防止在衬底100和后电极之间产生裂缝。在此情形中，衬底100的厚度大于不平整图案150和后电极201的厚度，并且后电极201的厚度大于不平整图案150的厚度。 就是说，衬底100、不平整图案150和后电极20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东根，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：