具有背面缓冲层的太阳能电池及其制造方法
专利汇可以提供具有背面缓冲层的太阳能电池及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 薄膜 太阳能 电池 ，本发明的 太阳能电池 通过变更制造方式，即，从以往在光吸收层的上部形成 缓冲层 、透明 电极 、栅极电极的方式变更为不在光吸收层的上部形成缓冲层、透明电极，而将缓冲层、透明电极、栅极 电极形成 于CIGS的下部面，从而使太阳光不受障碍物的干扰而直接入射至光吸收层，并且，对第一电极与缓冲层进行 图案化 来形成具有以锯齿结构相 啮合 的形状，从而可缩短借助吸收光能而产生的 电子 ‑空穴移动至电极或缓冲层的距离。，下面是具有背面缓冲层的太阳能电池及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基板；
第一电极，形成于所述基板上的特定区域；
缓冲层，以与所述第一电极分离规定间隔的方式设置于所述基板上；以及
光吸收层，形成于所述第一电极的上部、缓冲层的上部及所述第一电极与缓冲层之间的基板的上部，
所述第一电极和所述缓冲层借助所述光吸收层物质来以电的方式相互分离，在光吸收层的下部设置缓冲层，从而增加光吸收层的光的入射量，
在所述第一电极中，与所述缓冲层相向的一面具有锯齿状图案，所述锯齿状图案是由第一电极突出部、第一电极凹陷部及用于对所述第一电极突出部和所述第一电极凹陷部进行电连接的连接部构成的，
所述第一电极突出部插入于所述缓冲层的凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置，所述缓冲层的突出部插入于所述第一电极凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极为镍、铜、钼中的一种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述缓冲层包含CdS、CdZnS、ZnS、Zn(S,O)、Zn(OH,S)、ZnS(O,OH)、ZnSe、ZnInS、ZnInSe、ZnMgO、Zn(Se,OH)、ZnSnO、ZnO、InSe、InOH、In(OH,S)、In(OOH,S)、In(S,O)中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，
所述太阳能电池还包括与所述缓冲层相接触的栅极电极，
所述栅极电极包含铝、镍中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述太阳能电池还包括形成于所述光吸收层的上部防反射层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述防反射层包括：
第一防反射层，形成于所述光吸收层上，并包含Al2O3；以及
第二防反射层，形成于所述第一防反射层上，并包含MgF2。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括所述基板与所述缓冲层之间的第二电极。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极包含氧化锌、氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化铅、氧化铜、氧化钛、氧化锡、氧化铁、二氧化锡、氧化铟锡中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述光吸收层为选自包括Cu-In-Se、Cu-In-S、Cu-Ga-S、Cu-Ga-Se、Cu-In-Ga-Se、Cu-In-Ga-Se-(S,Se)、Cu-In-Al-Ga-(S,Se)及Cu-In-Al-Ga-Se-S的CIS/CIGS类化合物组中的一种。
10.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(i)，准备基板；
步骤(ii)，在所述基板上形成第一电极；
步骤(iii)，对所述第一电极进行图案化，来除去形成于所述基板的特定部位的第一电极；
步骤(iv)，在所述第一电极及所述基板上形成缓冲层；
步骤(v)，以使所述缓冲层能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式，对所述缓冲层进行图案化；以及
步骤(vi)，在所述第一电极、缓冲层及所述第一电极与缓冲层之间的基板上形成光吸收层，
其中，按照如下方法对所述第一电极和所述缓冲层进行图案化：
在所述第一电极中，与所述缓冲层相向的一面具有锯齿状图案，所述锯齿状图案是由第一电极突出部、第一电极凹陷部及用于对所述第一电极突出部和所述第一电极凹陷部进行电连接的连接部构成的，
所述第一电极突出部插入于所述缓冲层的凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置，并且
所述缓冲层的突出部插入于所述第一电极凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一电极或缓冲层的图案化采用激光划片工序。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，在形成光吸收层的所述步骤(vi)之后，还包括在所述光吸收层的上部形成防反射膜的步骤。
13.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(i)，准备基板；
步骤(ii)，在所述基板上形成第一电极；
步骤(iii)，对所述第一电极进行图案化，来除去形成于所述基板的特定部位的第一电极；
步骤(iv)，在所述第一电极及所述基板上形成第二电极；
步骤(v)，以使所述第二电极能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式，对所述第二电极进行图案化；
步骤(vi)，在所述第一电极、第二电极及所述基板上形成缓冲层；
步骤(vii)，以使所述缓冲层能够以与所述第一电极留有规定间隔的方式配置的方式，对所述缓冲层进行图案化；以及
步骤(viii)，在所述第一电极、缓冲层及所述第一电极与缓冲层之间的基板上形成光吸收层，
其中，按照如下方法对所述第一电极和所述缓冲层进行图案化：
在所述第一电极中，与所述缓冲层相向的一面具有锯齿状图案，所述锯齿状图案是由第一电极突出部、第一电极凹陷部及用于对所述第一电极突出部和所述第一电极凹陷部进行电连接的连接部构成的，
所述第一电极突出部插入于所述缓冲层的凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置，并且
所述缓冲层的突出部插入于所述第一电极凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置。
14.根据权利要求10或13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述第一电极包含钼、镍、铜中的至少一种，
所述第一电极通过使用溅射法、热蒸镀法、电子束蒸镀法、电沉积法中的一种方法来形成。
15.根据权利要求10或13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述缓冲层包含CdS、CdZnS、ZnS、Zn(S,O)、Zn(OH,S)、ZnS(O,OH)、ZnSe、ZnInS、ZnInSe、ZnMgO、Zn(Se,OH)、ZnSnO、ZnO、InSe、InOH、In(OH,S)、In(OOH,S)、In(S,O)中的至少一种，所述缓冲层通过使用溶液生长法、电沉积法、共蒸镀法、溅射法、原子层外延法、原子层沉积法、化学气相沉积法、金属有机化合物化学气相淀积、分子束外延法、喷雾热分解法、离子层气相反应法、脉冲激光沉积法中的至少一种方法来形成。
16.根据权利要求13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一电极、缓冲层或第二电极的图案化采用激光划片工序。
17.根据权利要求10或13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述光吸收层为选自包括Cu-In-Se、Cu-In-S、Cu-Ga-S、Cu-Ga-Se、Cu-In-Ga-Se、Cu-In-Ga-Se-(S,Se)、Cu-In-Al-Ga-(S,Se)及Cu-In-Al-Ga-Se-S的CIS/CIGS类化合物组中的一种，
所述光吸收层通过使用共蒸镀法、溅射法、电沉积法、金属有机化合物化学气相淀积、分子束外延法、丝网印刷法、粒子沉积法中的一种方法来形成。
18.根据权利要求13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，在形成光吸收层的所述步骤(viii)之后，还包括在所述光吸收层的上部形成防反射膜的步骤。
19.根据权利要求11或18所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，形成防反射膜的步骤包括如下步骤：
步骤(a)，使用Al(CH3)3和O3来作为反应气体，并通过原子层沉积法，在所述光吸收层上使Al2O3作为第一防反射层来成膜；以及
步骤(b)，使用MgF2颗粒，并通过热蒸镀法，在所述第一防反射层上成膜。
20.根据权利要求13所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第二电极包含氧化锌、氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化铅、氧化铜、氧化钛、氧化锡、氧化铁、二氧化锡、氧化铟锡中的至少一种，所述第二电极通过使用射频溅射法、反应性溅射法、蒸发蒸镀法、电子束蒸镀法、金属有机化合物化学气相淀积、原子层外延法、原子层沉积法、分子束外延法、电沉积法中的一种方法来形成。
21.一种太阳能电池模块，所述太阳能电池模块中的太阳能电池的单体电池具有串联结构，所述太阳能电池模块的特征在于，
所述太阳能电池模块包括：
基板；以及
形成于所述基板上的多个单体电池，
所述单体电池包括：
第一电极，形成于所述基板上的特定区域；
第二电极，以与所述第一电极分离规定间隔的方式配置；
透明电极，形成于所述第二电极的上部面及与第一电极相向的第二电极的侧面，所述透明电极以与所述第一电极分离的方式配置；
缓冲层，形成于所述透明电极的上部面及与第一电极相向的透明电极的侧面，所述缓冲层以与所述第一电极分离的方式配置；
光吸收层，形成于所述第一电极、基板及缓冲层上；以及
防反射层，形成于所述光吸收层上，
其中，所述太阳能电池模块还包括串联部，所述串联部对各单体电池的第一电极和第二电极进行电连接，从而使所述太阳能电池模块具有串联结构，所述缓冲层配置于所述光吸收层的下部，从而能够增加光的入射量，
在所述第一电极中，与所述缓冲层相向的一面具有锯齿状图案，所述锯齿状图案是由第一电极突出部、第一电极凹陷部及用于对所述第一电极突出部和所述第一电极凹陷部进行电连接的连接部构成的，
所述第一电极突出部插入于所述缓冲层的凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置，并且
所述缓冲层的突出部插入于所述第一电极凹陷部，并以隔开规定空间的方式配置。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述第一电极为镍、钼、铜中的一种。
23.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述第二电极为镍、钼、铜中的一种。
24.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述透明电极包含氧化锌、氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化铅、氧化铜、氧化钛、氧化锡、氧化铁、二氧化锡、氧化铟锡中的至少一种。
25.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述缓冲层包含CdS、CdZnS、ZnS、Zn(S,O)、Zn(OH,S)、ZnS(O,OH)、ZnSe、ZnInS、ZnInSe、ZnMgO、Zn(Se,OH)、ZnSnO、ZnO、InSe、InOH、In(OH,S)、In(OOH,S)、In(S,O)中的至少一种。
26.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述防反射层包括：
第一防反射层，形成于所述光吸收层上，并包含Al2O3；以及
第二防反射层，形成于所述第一防反射层上，并包含MgF2。
27.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述透明电极包括：
包含n-ZnO的下部透明电极；以及
包含i-ZnO的上部透明电极，形成于所述下部透明电极上。
具有背面缓冲层的太阳能电池及其制造方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
300的方式来形成。在此情况下，若在光吸收层100的左侧产生电子-空穴对，则存在虽然空穴与第一电极200之间的距离缩短，但电子与缓冲层300之间的距离变长的问题，若在光吸收层100的右侧产生电子-空穴对，则将产生虽然电子与缓冲层300之间的距离缩短，但空穴与第一电极200之间的距离变长的问题。为了缩短电子-空穴移动至第一电极200或缓冲层
300的距离，有必要在光吸收层100的左侧和右侧均分布第一电极200和缓冲层300。从图2b中可以看出具有锯齿形状的结构的图案化，从中可确认，通过这种锯齿形状的图案化，即使电子-空穴对形成于光吸收层的任何位置，也可缩短移动至电极或缓冲层的距离。在上述第一电极200中，与上述缓冲层300相向的一面具有锯齿状图案，上述锯齿状图案是由第一电极突出部220、第一电极凹陷部240及用于对上述第一电极突出部220和上述第一电极凹陷部240进行电连接的连接部260构成的，上述第一电极突出部220插入于上述缓冲层的凹陷部340，并以隔开规定空间的方式配置，上述缓冲层的突出部320插入于上述第一电极凹陷部240，并以隔开规定空间的方式配置。
200及上述基板10上形成缓冲层300的步骤；以使上述缓冲层300可以以与上述第一电极200留有规定间隔的方式配置的方式，对上述缓冲层300进行图案化的步骤；(vi)以及在上述第一电极、缓冲层及上述第一电极与缓冲层之间的基板上形成光吸收层100的步骤。
透明电极640，形成于上述第二电极630的上部面及与第一电极620相向的第二电极630的侧面，上述透明电极640以与上述第一电极620分离的方式配置；缓冲层650，形成于上述透明电极640的上部面及与第一电极620相向的透明电极640的侧面，上述缓冲层650以与上述第一电极620分离的方式配置；光吸收层670，形成于上述第一电极620、基板610及缓冲层650上；以及防反射层680，形成于上述光吸收层670上。此时，上述太阳能电池模块还包括串联部690，上述串联部690对各单体电池的第一电极和第二电极进行电连接，从而使上述太阳能电池模块具有串联结构。
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