太阳能电池及其制造方法技术

公开了一种太阳能电池及其制造方法。所述太阳能电池包括：衬底；布置在所述衬底上的后电极层；布置在所述后电极层上的光吸收层；以及布置在所述光吸收层上的窗口层，其中，所述窗口层包括：布置在所述光吸收层上的基底层；以及布置在所述基底层上的防反射图案，并且，所述防反射图案包括：上表面；以及从所述上表面沿倾斜方向延伸的倾斜表面。

【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及其制备方法。
技术介绍
近来，随着能量消耗的增长，已经开发出将太阳能转化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，所述基于CIGS的太阳能电池是pn异质结设备，具有包括玻璃衬底、金属后电极层、P型基于CIGS的光吸收层、高电阻缓冲层和η型窗口层的衬底结构。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种表现出高光吸收效率的太阳能电池及其制备方法。技术方案根据本专利技术，提供一种太阳能电池，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。所述窗口层包括:在所述光吸收层上的基底层；以及在所述基底层上的防反射图案。所述防反射图案包括:上表面；以及倾斜表面，从所述上表面沿着所述倾斜表面相对于所述上表面倾斜的方向延伸。根据本专利技术，提供一种太阳能电池，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。所述窗口层包括:在上表面上互相隔开的多个第一凹槽；以及互相隔开同时与所述第一凹槽交叉的多个第二凹槽。根据本专利技术，提供一种太阳能电池的制造方法。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；在所述窗口层上形成掩模图案；以及通过利用所述掩模图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述窗口层。有益效果如上所述，根据本专利技术的太阳能电池，通过利用防反射图案可以入射更大量的光。换言之，防反射图案减少了从所述窗口层反射的光的量并且增大了入射到光吸收层中的光的量。具体地，防反射图案包括平的上表面和倾斜表面。因此，可以适当地调节防反射图案的上表面和倾斜表面的面积。换言之，通过调节防反射图案的上表面和倾斜表面的面积和调节倾斜表面的角度,防反射图案可以表现出最佳的光入射率。因此，根据本专利技术的太阳能电池可以表现出改进的光特性同时表现出提高的光电转换效率。附图说明图1是示出根据实施例的太阳能电池的窗口层的透视图；图2是根据实施例的太阳能电池的剖视图3是示出防反射图案的平面图；以及图3至7是示出根据实施例的太阳能电池制备过程的剖视图。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”或“间接”在其它衬底、其它层、其它膜、或其它电极上或下，或者也可以存在一个或多个中间层。此外，将参照附图描述所述层的位置。此外，为了说明的目的，可以夸大附图中所示的元件的尺寸，并且元件的尺寸不完全反应实际尺寸。图1是示出根据实施例的太阳能电池的窗口层的透视图，图2是根据实施例的太阳能电池的剖视图，图3是示出防反射图案的平面图。参照图1至图3，太阳能电池包括支撑衬底100、后电极层200、光吸收层300、缓冲层400、高阻缓冲层500和窗口层600。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和窗口层600。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可以是导电层。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，可以通过利用同种金属或不同种金属形成后电极层的多个层。光吸收层300设置在后电极层200上。光吸收层300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)的晶体结构、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与光吸收层300直接接触。缓冲层400包含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包含未掺杂杂质的氧化锌(1-ZnO)。高阻缓冲层500的能带隙可以在约3.1eV至约3.3eV的范围内。窗口层600设置在光吸收层300上。更详细地，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。此外，窗口层600可以包含掺杂Al的氧化锌(AZO)0窗口层600包括基底层610和防反射图案620。基底层610设置在光吸收层300上。更详细地，基底层610设置在高阻缓冲层500上。基底层610可以覆盖高级缓冲层500的整个表面。基底层610的厚度可以大于窗口层600的厚度的1/2。防反射图案620设置在基底层610上。防反射图案620与基底层610—体形成。防反射图案620的高度可以小于窗口层600的厚度的1/2。换言之，防反射图案620的高度H可以小于基底层610的厚度。防反射图案620是突起的图案。换言之，防反射图案620包括从基底层610突出的多个突起602。每个突起602包括上表面621和多个倾斜表面622。更详细地，每个突起602包括上表面621和四个倾斜表面622。每个突起602的上表面621沿着与光吸收层300的上表面的延伸方向相同的方向延伸。换言之，每个突起602的上表面621可以与光吸收层300的上表面基本平行。另外，每个突起602的上表面621沿着与支撑衬底100的上表面、后电极层200的上表面和高阻缓冲层500的上表面的延伸方向相同的方向延伸。每个突起602的上表面621可以具有多边形的形状。详细地，突起602的上表面621可以具有四边形的形状。更详细地，突起602的上表面621可以具有矩形的形状。更详细地，突起602的上表面621可以具有正方形的形状。每个突起602的倾斜表面622从上表面621向下延伸。更详细地，突起602的倾斜表面622从上表面621向基底层610延伸。换言之，倾斜表面622相对于上表面621倾斜。例如，倾斜表面622可以包括第一倾斜表面622a、第二倾斜表面622b、第三倾斜表面622c和第四倾斜表面622d。在此情形中，第二倾斜表面622b与第一倾斜表面622a和第三倾斜表面622c相邻，第三倾斜表面622c与第二倾斜表面622b和第四倾斜表面622d相邻。此外，第四倾斜表面622d与第一倾斜表面622a和第三倾斜表面622c相邻。此外，第一倾斜表面622a和第三倾斜表面622c互相面对，第二倾斜表面622b和第四倾斜表面622d互相面对。倾斜表面622相对于与突起602的上表面621垂直的方向的角度Θ满足以下方程式。方稈式Θ <tan_1 (L/T)在该方程式中，L表示相邻突起602的上表面621之间的距离，T表示窗口层600的厚度。突起602的形状可以是截棱锥的形状。详细地，突起602的形状可以是多边形截棱锥的形状。更详细地，突起602的形状可以是四边形截棱锥的形状。每个突起602的上表面621的宽度W可以在约0.5μπι至约1.5μπι的范围内。突起602的上表面621之间的距离L可以在约0.5μπι至约4μπι的范围内。防反射图案620的高度H可以在约0.5μπι至约Ιμπι的范围内。尽管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.05 KR 10-2010-00970561.一种太阳能电池，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，所述窗口层包括: 在所述光吸收层上的基底层；以及 在所述基底层上的防反射图案，并且 其中，所述防反射图案包括: 上表面；以及 倾斜表面，从所述上表面沿着所述倾斜表面相对于所述上表面倾斜的方向延伸。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述倾斜表面包括: 第一倾斜表面； 与所述第一倾斜表面相邻的第二倾斜表面； 与所述第二倾斜表面相邻的第三倾斜表面；以及 与所述第一倾斜表面和所述第三倾斜表面相邻的第四倾斜表面。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述上表面具有多边形的形状。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述防反射图案的高度小于所述基底层的厚度。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述防反射图案与所述基底层一体形成，并且具有四边形截棱锥的形状。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述防反射图案的上表面的宽度在0.5 μ m至1.5 μ m的范围内。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述防反射图案包括: 从所述基底层向上突出的第一突起；以及 与所述第一突起相邻的第二突起， 其中，所述倾斜表面与垂直于所述防反射图案的上表面的方向所成的角度Θ满足方程式I: 方程式I Θ〈tarT1 (L/T) 其中，L表示所述第一突起的上表面与所述第二突起的上表面之间的距离，T表示所述窗口层的厚度。8.根据权...

【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：