太阳能发电装置及其制造方法制造方法及图纸

公开一种太阳能电池设备以及制造方法。所述太阳能电池设备包括：衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；以及在所述光吸收层上的窗口层，其中，所述第三通孔形成为穿过整个所述窗口层和所述光吸收层的一部分。

【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太阳能电池设备及其制造方法。
技术介绍
近来，随着能源消耗的增加，已经研制将太阳能转换为电能的太阳能电池。具体地，已广泛使用基于CIGS的太阳能电池设备，所述太阳能电池设备是具有包括玻璃衬底的衬底结构、金属后电极层、P型基于CIGS的光吸收层、高阻缓冲层和N型窗口层的PN异质结设备。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种太阳能电池设备及其制造方法，所述太阳能电池设备能够防止短路同时表现提高的光电转换效率。技术方案根据实施例，提供一种太阳能电池设备，包括衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；以及在所述光吸收层上的窗口层。第三通孔形成为穿过整个所述窗口层和所述光吸收层的一部分。根据实施例，提供一种太阳能电池设备，包括衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；在所述光吸`收层上的具有第三通孔的窗口层；以及介于所述第三通孔和所述后电极层之间的虚设保护部。根据实施例，提供一种太阳能电池设备的制造方法。所述方法包括在衬底上形成后电极层；在所述后电极层上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成窗口层；以及穿过整个所述窗口层和所述光吸收层的一部分形成第三通孔。有益效果根据实施例的太阳能电池设备，第三通孔形成为穿过部分光吸收层。因此，第三通孔不露出后电极层。因此，由于后电极层不暴露于外部，后电极层不会被外部异物损坏。换言之，即使形成第三通孔，虚设保护部也可以保护后电极层的上表面。因此，根据实施例的太阳能电池，可以防止由后电极层受损而导致的效率降低。此外，可以通过蚀刻过程形成第三通孔。具体地，可以通过湿蚀刻过程形成第三通孔。因此，可以通过蚀刻溶液容易地清除形成第三通孔时产生的异物。因此，异物不会残留在第三通孔中，并且可以防止由异物导致的短路。因此，根据实施例的太阳能电池设备，可以防止短路，并且可以降低故障率。附图说明图1是示出根据实施例的太阳能电池设备的平面图2是沿图1的A-A’线截取的剖视图；以及图3至7是示出根据实施例的太阳能电池设备制造过程的剖视图。具体实施例方式在实施例的描述中，应该理解，当衬底、层、膜或电极被表述为在其它衬底、其它层、其它膜或其它电极“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在所述其它衬底、其它层、其它膜或其它电极上，或者也可以存在一个或多个中间层。参照附图描述了所述层的这种位置关系。为了便于说明起见，附图中所示的元件的尺寸可以被夸大，并且不完全反映实际尺寸。图1是示出根据实施例的太阳能电池设备的平面图，图2是沿图1的A-A’线截取的剖视图。参照图1和2，所述太阳能电池设备包括支撑衬底100、后电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500、窗口层600和多个连接部700。支撑衬底100具有板形形状并且支撑后电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500、窗口层600和连接部700。支撑衬底100可以包括绝缘体。支撑衬底100可以包括玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。更详细地，支撑衬底100可以包括钠钙玻璃衬底。支撑衬底100可以是透明的并且可以是刚性或挠性的。 后电极层200设置在支撑衬底100上。后电极层200可以是金属层。后电极层200可以包括诸如钥(Mo)的金属。此外，后电极层200可以包括至少两层。在此情形中，可以通过利用相同金属或不同金属形成后电极层的多个层。后电极层200中形成有第一通孔THl。第一通孔THl是露出支撑衬底100的上表面的开口区域。当俯视时，第一通孔THl可以沿一个方向延伸。每个第一通孔THl的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。后电极层200被第一通孔THl划分为多个后电极。换言之，第一通孔THl限定多个后电极。多个后电极通过第一通孔THl彼此分隔开。所述后电极布置为条状形式。此外，后电极可以布置为矩阵形式。在此情形中，当俯视时，第一通孔THl可以具有网格形式。光吸收层300设置在后电极层200上。此外，构成光吸收层300的材料填充在第一通孔THl中。光吸收层300可以包括基于1-1I1-VI族的化合物。例如，光吸收层300可以具有基于Cu (In, Ga) Se2 (CIGS)晶体结构、Cu (In) Se2晶体结构或Cu (Ga) Se2晶体结构。光吸收层300的能带隙可以在约IeV至约1. 8eV的范围内。缓冲层400设置在光吸收层300上。缓冲层400包括CdS，并且缓冲层400的能带隙在约2. 2eV至约2. 4eV的范围内。高阻缓冲层500设置在缓冲层400上。高阻缓冲层500可以包括i_ZnO，其是未掺杂杂质的氧化锌。高阻缓冲层500的能带隙在约3.1eV至约3. 3eV的范围内。光吸收层300、缓冲层400和高阻缓冲层500中形成有第二通孔TH2。第二通孔TH2穿过光吸收层300形成。此外，第二通孔TH2是露出后电极层200的上表面的开口区域。第二通孔TH2与第一通孔THl相邻。换言之，当俯视时，第二通孔TH2的一些部分形成在第一通孔THl旁边。第二通孔TH2沿第一方向延伸。每个第二通孔TH2的宽度可以在约80 μ m至约200 μ m的范围内。通过第二通孔TH2在光吸收层300中限定多个光吸收部。换言之，光吸收层300被第二通孔TH2划分为多个光吸收部。通过第二通孔TH2在缓冲层400中限定多个缓冲部。换言之，缓冲层400被第二通孔TH2划分为多个缓冲部。通过第二通孔TH2在高阻缓冲层500中限定多个缓冲部。换言之，高阻缓冲层500被第二通孔TH2划分为多个高阻缓冲部。窗口层600设置在高阻缓冲层500上。窗口层600是透明的，并且包括导电层。此夕卜，窗口层600的电阻大于后电极层200的电阻。窗口层600包括氧化物。例如，窗口层600可以包括掺杂Al的氧化锌(ΑΖ0)，或掺杂Ga的氧化锌(GZO)。光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500和窗口层600中形成有第三通孔TH3。第三通孔TH3形成为穿过光吸收层300的一部分、整个缓冲层400、整个高阻缓冲层500和整个窗口层600。由于第三 通孔TH3形成为穿过光吸收层300的一部分，因此在光吸收层300中形成多个保护部301。此外，每个第三通孔TH3的下表面602介于光吸收层300的上表面和下表面之间。虚设保护部301可以与光吸收层300 —体形成。每个虚设保护部301可以对应于每个第三通孔TH3。因此，虚设保护部301的上表面可以与第三通孔TH3的下表面对齐。虚设保护部301的上表面介于光吸收层300的上表面和下表面之间。虚设保护部301可以与光吸收层300 —体形成。更详细地，虚设保护部301可以是光吸收层300的一部分。虚设保护部301插置在第三通孔TH3和后电极层200之间。此夕卜，虚设保护部301覆盖后电极层200的上表面。因此，虚设保护部301不露出后电极层200的上表面。第三通孔TH3与第二通孔TH2相邻。更详细地，第三通孔TH3设置在第二通孔TH2旁边。换言之，当俯视时，第三通孔TH3设置为平行于第二通孔TH2。第三通孔TH3可以沿第一方向延伸。第三通孔TH3的内侧面601可以相对于窗口层600的上表面倾斜。在此情形中，第三通孔TH3的内侧面601可以相对于与窗口层600的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.01 KR 10-2010-00855841.一种太阳能电池设备，包括 衬底； 在所述衬底上的后电极层； 在所述后电极层上的光吸收层；以及 在所述光吸收层上的窗口层， 其中，第三通孔形成为穿过整个所述窗口层和所述光吸收层的一部分。2.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，其中，第一通孔形成为穿过所述后电极层同时与所述第三通孔相邻，并且第二通孔形成为穿过所述光吸收层同时介于所述第一通孔和所述第三通孔之间。3.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，其中，所述第三通孔的内侧面相对于所述窗口层的上表面倾斜。4.根据权利要求3所述的太阳能电池设备，其中，所述第三通孔的所述内侧面相对于与所述窗口层的上表面垂直的方向形成3°至10°范围内的角度。5.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，进一步包括介于所述光吸收层和所述窗口层之间的缓冲层，其中，所述第三通孔形成为穿过整个所述缓冲层。6.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，其中，所述第三通孔的下表面介于所述光吸收层的上表面和下表面之间。7.一种太阳能电池设备，包括 衬底； 在所述衬底上的后电极层； 在所述后电极层上的光吸收层； 在所述光吸收层上的具有第三通孔的窗口层；以及 介于所述第三通孔和所述后电极层之间的虚设保护部。8.根据...

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