太陽能電池及太陽能電池模塊制造技術

本發明專利技術所述的太陽能電池包括：形成在支撐基板上并包括用于露出支撐基板的第一凹槽的背電極層、形成在背電極層上以及第一凹槽的一部分上的光吸收層、在光吸收層上的前電極層、以及設置在前電極的一個側面、光吸收層的一個側面和第一凹槽上的連接線。本發明專利技術提供一種使用所述太陽能電池的太陽能電池模塊及其制造方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】太陽能電池及太陽能電池模塊
本專利技術涉及一種太陽能電池及太陽能電池模塊。
技術介紹
太陽能電池可以定義為，利用光入射到P-N結二極管上時產生電子的光伏效應將光能轉化為電能的裝置。根據組成結型二極管的材料，太陽能電池可以分為硅太陽能電池、主要包括1-1I1- VI族化合物或II1- V族化合物的化合物半導體太陽能電池、燃料敏化太陽能電池以及有機太陽能電池。由CIGS(CuInGaSe)(—種1-1I1- VI族黃銅礦基化合物半導體)制成的太陽能電池呈現出優異的光吸收性能、薄厚度下較高的光電轉化效率、以及優越的電光穩定性，所以，CIGS太陽能電池作為傳統硅太陽能電池的替代而受到關注。一般地說，可以通過在玻璃基板上依次形成背電極層、光吸收層、緩沖層和前電極層來制備CIGS太陽能電池。所述基板可以采用各種材料來制備，例如鈉鈣玻璃、不銹鋼和聚酰亞胺(PD。背電極層主要包括電阻系數低且熱膨脹系數與玻璃基板類似的鑰(Mo)。光吸收層為P型半導體層并且主要包括CuInSe2或用Ga替代部分In而得到的Cu(InxGah)Sey可以通過各種方法形成光吸收層，例如，蒸發過程、濺射過程、硒化過程或電鍍過程。緩沖層設置在晶格系數和能帶隙呈現較大差異的光吸收層和前電極層之間，以在其間形成優異的結。緩沖層主要包括通過化學浴沉積(CBD)制備的硫化鎘(CdS)。前電極層是N型半導體層，并且與光吸收層和緩沖層形成PN結。另外，由于前電極層在太陽能電池的前表面充當透明電極，所以，前電極層主要包括透光性和導電性優異的摻鋁氧化鋅(AZO)。圖1是剖視圖，示出了現有技術所述太陽能電池模塊的結構。參照圖1，所述太陽能電池模塊包括以特定間距彼此隔開并且彼此串聯連接的電池單元。該太陽能電池模塊的結構可以通過三個圖案化過程(Pl到P3)來得到。然而，如果通過三個圖案化過程(Pl到P3)來制造太陽能電池模塊，那么，圖案化的時間會增加，使得過程時間會增加，并且通過圖案化過程形成的非活性區(NAA)的尺寸會增大。
技術實現思路
技術問題實施例提供一種可以提高效率且容易制造的太陽能電池及太陽能電池模塊。技術方案根據實施例所述太陽能電池包括:背電極層，形成在支撐基板上且包括用于露出支撐基板的第一凹槽；光吸收層，形成在背電極層上和第一凹槽的一部分上；在光吸收層上的前電極層；以及連接線，設置在前電極的一個側面、光吸收層的一個側面和第一凹槽上。根據實施例所述太陽能電池模塊包括:第一太陽能電池，其包括在支撐基板上依次形成的第一背電極、第一光吸收部和第一前電極；第二太陽能電池，其包括在所述支撐基板上依次形成的第二背電極、第二光吸收部和第二前電極；以及設置在第一和第二太陽能電池之間以將第一前電極與第一背電極電連接的連接線。根據實施例所述的太陽能電池模塊的制造方法包括以下步驟:在支撐基板上形成包括第一凹槽的背電極層；在背電極層上形成光吸收層；在光吸收層上形成前電極層；穿過光吸收層和前電極層形成第二凹槽，使得第二凹槽與第一凹槽交疊；以及在第一凹槽和第二凹槽上形成連接線。有益效果根據實施例所述的太陽能電池模塊的制造方法，可以在不進行P3圖案化過程的情況下通過Pl和P2圖案化過程制造太陽能電池模塊，從而可以縮短過程時間并降低制造費用。另外，根據實施例所述的太陽能電池模塊的制造方法，在不進行附加圖案化過程的情況下通過傾斜濺射過程可以簡便地形成第三凹槽。另外，由于所述第三凹槽之故，所述太陽能電池模塊可以具有新穎的串聯結構。另外，在本實施例所述的太陽能電池模塊中，可以去掉現有技術中通過P3圖案化過程所形成的非活性區(NAA)。因此，實施例所述的太陽能電池模塊可以減小非活性區(NAA)，從而可以提高光電轉化效率。【附圖說明】圖1是剖視圖，示出了現有技術所述的太陽能電池模塊；圖2是剖視圖，示出了實施例所述的太陽能電池；圖3是剖視圖，示出了實施例所述的太陽能電池模塊；以及圖4到圖8是剖視圖，示出了實施例所述的太陽能電池模塊的制造方法。【具體實施方式】在實施例的描述中，應該明白，當某一基板、層、膜、或者電極被稱作是在另一基板、另一層、另一膜或者另一電極“之上”或者“之下”時，它可以是“直接”或“間接”地在該另一基板、層、膜或電極之上或之下，或者也可以存在一個或更多的中間層。層的這種位置參照附圖進行了描述。出于說明的目的，附圖中顯示的部件的尺寸可以夸大，并且可以不完全反映實際尺寸。圖2是剖視圖，示出了實施例所述的太陽能電池。參照圖2，根據本實施例所述的太陽能電池包括支撐基板100、包括第一凹槽Pl的背電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高阻緩沖層500、前電極層600、以及連接線700。支撐基板100具有平板形狀并且支撐著背電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高阻緩沖層500和前電極層600。支撐基板100可以是透明的，并且可以是剛性的或可彎曲的。另外，支撐基板100可以包括絕緣體。例如，支撐基板100可以包括玻璃基板、塑料基板、或金屬基板。更詳細地講，支撐基板100可以包括鈉鈣玻璃基板。另外，支撐基板100可以包括含氧化鋁的陶瓷基板、不銹鋼、或具有可彎曲特性的聚合物。背電極層200設置在支撐基板100上。背電極層200是導電層。背電極層200可以包括從鑰(Mo)、金(Au)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鎢(W)、及銅(Cu)所構成的組里選出的一種。在上述材料中，Mo的熱膨脹系數與支撐基板100的熱膨脹系數類似，因此，Mo可以提高粘合特性并且可以防止背電極層200與基板100分離。背電極層200包括第一凹槽P1。背電極層200可以通過第一凹槽Pl圖案化。另外，第一凹槽Pl可以按圖2所示的條的形式或者以矩陣的形式進行各種排列。光吸收層300設置在背電極層200上。光吸收層300包括I _111_ VI族化合物。例如，光吸收層 300 可以具有 CIGSS(Cu(In，Ga) (Se, S)2)結晶結構、CISS(Cu(In) (Se, S)2)結晶結構或CGSS(Cu(Ga) (Se, S)2)結晶結構。緩沖層400設置在光吸收層300上。緩沖層400可以包括CdS、ZnS、InXSY、InXSeYZn (O, OH)。緩沖層400的厚度可以在約50nm到約150nm的范圍內，且能帶隙在約2.2eV到約2.4eV的范圍內。高阻緩沖層500設置在緩沖層400上。高阻緩沖層500包括不摻雜質的i_ZnO。高阻緩沖層500的能帶隙可以在約3.1eV到約3.3eV的范圍內。高阻緩沖層500可以省略。前電極層600可以設置在光吸收層300上。例如，前電極層600可以與光吸收層300上形成的高阻緩沖層500直接接觸。前電極層600可以包括透明導電材料。另外，前電極層600可以具有N型半導體的特征。在這種情況下，前電極層600連同緩沖層400形成N型半導體，與作為P型半導體層的光吸收層300形成PN結。例如，前電極層600可以包括摻鋁氧化鋅(AZO)。前電極層600的厚度可以在約100nm到約500nm的范圍內。連接線700設置在太陽能電池的一個側面。連接線700將太陽能電池和其相鄰的另一太陽能電池進行電連接。連接線700可以包括與前電極層600的材料相同的材料。例如，連接線7本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能電池，包括：背電極層，形成在支撐基板上并包括用于露出所述支撐基板的第一凹槽；光吸收層，形成在所述背電極層上以及所述第一凹槽的一部分上；在所述光吸收層上的前電極層；以及連接線，設置在所述前電極的一個側面、在所述光吸收層的一個側面以及在所述第一凹槽上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.10.11 KR 10-2011-01038231.一種太陽能電池，包括: 背電極層，形成在支撐基板上并包括用于露出所述支撐基板的第一凹槽； 光吸收層，形成在所述背電極層上以及所述第一凹槽的一部分上； 在所述光吸收層上的前電極層；以及 連接線，設置在所述前電極的一個側面、在所述光吸收層的一個側面以及在所述第一凹槽上。2.如權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述光吸收層設置在所述背電極層的上表面上和所述背電極層 的一個側面上。3.如權利要求2所述的太陽能電池，其中，所述連接線包括: 與所述背電極層的一個側面隔開的第一連接區；以及 與所述前電極層的一個側面直接接觸的第二連接區， 其中，所述第一連接區的寬度大于所述第二連接區的寬度。4.如權利要求3所述的太陽能電池，其中，所述第一連接區與所述第二連接區一體形成。5.一種太陽能電池模塊，包括: 第一太陽能電池，其包括順序形成在支撐基板上的第一背電極、第一光吸收部和第一前電極； 第二太陽能電池，其包括順序形成在所述支撐基板上的第二背電極、第二光吸收部和第二前電極；以及 連接線，設置在所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池之間以將所述第一前電極和所述第一背電極電連接。6.如權利要求5所述的太陽能電池模塊，其中，所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池彼此相鄰排列。7.如權利要求5所述的太陽能電池模塊，其中，所述連接線設置在所述第一太陽能電池的一個側面，并與所述第二太陽能電池的一個側面隔開。8.如權利要求7所述的太陽能電池模塊，其中，所述第一太陽能電池的所述一個側面面對所述第二太陽能電池的所述一個側...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李東根，
申請(專利權)人：LG伊諾特有限公司，
類型：發明
國別省市：韓國;KR