太陽能電池及其制造方法技術

公開了一種太陽能電池及其制造方法。所述太陽能電池包括：襯底；布置在所述襯底上的后電極層；布置在所述后電極層上的光吸收層；以及布置在所述光吸收層上的窗口層，其中，所述窗口層包括：布置在所述光吸收層上的基底層；以及布置在所述基底層上的防反射圖案，并且，所述防反射圖案包括：上表面；以及從所述上表面沿傾斜方向延伸的傾斜表面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種太陽能電池及其制備方法。
技術介紹
近來，隨著能量消耗的增長，已經開發出將太陽能轉化為電能的太陽能電池。具體地，已廣泛使用基于CIGS的太陽能電池，所述基于CIGS的太陽能電池是pn異質結設備，具有包括玻璃襯底、金屬后電極層、P型基于CIGS的光吸收層、高電阻緩沖層和η型窗口層的襯底結構。
技術實現思路
技術問題本專利技術提供一種表現出高光吸收效率的太陽能電池及其制備方法。技術方案根據本專利技術，提供一種太陽能電池，包括:襯底；在所述襯底上的后電極層；在所述后電極層上的光吸收層；以及在所述光吸收層上的窗口層。所述窗口層包括:在所述光吸收層上的基底層；以及在所述基底層上的防反射圖案。所述防反射圖案包括:上表面；以及傾斜表面，從所述上表面沿著所述傾斜表面相對于所述上表面傾斜的方向延伸。根據本專利技術，提供一種太陽能電池，包括:襯底；在所述襯底上的后電極層；在所述后電極層上的光吸收層；以及在所述光吸收層上的窗口層。所述窗口層包括:在上表面上互相隔開的多個第一凹槽；以及互相隔開同時與所述第一凹槽交叉的多個第二凹槽。根據本專利技術，提供一種太陽能電池的制造方法。所述方法包括:在襯底上形成后電極層；在所述后電極層上形成光吸收層；在所述光吸收層上形成窗口層；在所述窗口層上形成掩模圖案；以及通過利用所述掩模圖案作為刻蝕掩模來刻蝕所述窗口層。有益效果如上所述，根據本專利技術的太陽能電池，通過利用防反射圖案可以入射更大量的光。換言之，防反射圖案減少了從所述窗口層反射的光的量并且增大了入射到光吸收層中的光的量。具體地，防反射圖案包括平的上表面和傾斜表面。因此，可以適當地調節防反射圖案的上表面和傾斜表面的面積。換言之，通過調節防反射圖案的上表面和傾斜表面的面積和調節傾斜表面的角度,防反射圖案可以表現出最佳的光入射率。因此，根據本專利技術的太陽能電池可以表現出改進的光特性同時表現出提高的光電轉換效率。附圖說明圖1是示出根據實施例的太陽能電池的窗口層的透視圖；圖2是根據實施例的太陽能電池的剖視圖3是示出防反射圖案的平面圖；以及圖3至7是示出根據實施例的太陽能電池制備過程的剖視圖。具體實施例方式在實施例的描述中，應該理解，當襯底、層、膜、或電極被表述為在其它襯底、其它層、其它膜、或其它電極“上”或“下”時，它可以“直接”或“間接”在其它襯底、其它層、其它膜、或其它電極上或下，或者也可以存在一個或多個中間層。此外，將參照附圖描述所述層的位置。此外，為了說明的目的，可以夸大附圖中所示的元件的尺寸，并且元件的尺寸不完全反應實際尺寸。圖1是示出根據實施例的太陽能電池的窗口層的透視圖，圖2是根據實施例的太陽能電池的剖視圖，圖3是示出防反射圖案的平面圖。參照圖1至圖3，太陽能電池包括支撐襯底100、后電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高阻緩沖層500和窗口層600。支撐襯底100具有板形形狀并且支撐后電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高阻緩沖層500和窗口層600。支撐襯底100可以包括絕緣體。支撐襯底100可以包括玻璃襯底、塑料襯底或金屬襯底。更詳細地，支撐襯底100可以包括鈉鈣玻璃襯底。支撐襯底100可以是透明的并且可以是剛性或撓性的。后電極層200設置在支撐襯底100上。后電極層200可以是導電層。后電極層200可以包括諸如鑰(Mo)的金屬。此外，后電極層200可以包括至少兩層。在此情形中，可以通過利用同種金屬或不同種金屬形成后電極層的多個層。光吸收層300設置在后電極層200上。光吸收層300包括基于1-1I1-VI族的化合物。例如，光吸收層300可以具有基于Cu (In，Ga) Se2 (CIGS)的晶體結構、Cu(In)Se2晶體結構或Cu (Ga) Se2晶體結構。光吸收層300的能帶隙可以在約IeV至約1.8eV的范圍內。緩沖層400設置在光吸收層300上。緩沖層400與光吸收層300直接接觸。緩沖層400包含CdS，并且緩沖層400的能帶隙在約2.2eV至約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包含未摻雜雜質的氧化鋅(1-ZnO)。高阻緩沖層500的能帶隙可以在約3.1eV至約3.3eV的范圍內。窗口層600設置在光吸收層300上。更詳細地，窗口層600設置在高阻緩沖層500上。窗口層600是透明的，并且包括導電層。此外，窗口層600可以包含摻雜Al的氧化鋅(AZO)0窗口層600包括基底層610和防反射圖案620。基底層610設置在光吸收層300上。更詳細地，基底層610設置在高阻緩沖層500上。基底層610可以覆蓋高級緩沖層500的整個表面。基底層610的厚度可以大于窗口層600的厚度的1/2。防反射圖案620設置在基底層610上。防反射圖案620與基底層610—體形成。防反射圖案620的高度可以小于窗口層600的厚度的1/2。換言之，防反射圖案620的高度H可以小于基底層610的厚度。防反射圖案620是突起的圖案。換言之，防反射圖案620包括從基底層610突出的多個突起602。每個突起602包括上表面621和多個傾斜表面622。更詳細地，每個突起602包括上表面621和四個傾斜表面622。每個突起602的上表面621沿著與光吸收層300的上表面的延伸方向相同的方向延伸。換言之，每個突起602的上表面621可以與光吸收層300的上表面基本平行。另外，每個突起602的上表面621沿著與支撐襯底100的上表面、后電極層200的上表面和高阻緩沖層500的上表面的延伸方向相同的方向延伸。每個突起602的上表面621可以具有多邊形的形狀。詳細地，突起602的上表面621可以具有四邊形的形狀。更詳細地，突起602的上表面621可以具有矩形的形狀。更詳細地，突起602的上表面621可以具有正方形的形狀。每個突起602的傾斜表面622從上表面621向下延伸。更詳細地，突起602的傾斜表面622從上表面621向基底層610延伸。換言之，傾斜表面622相對于上表面621傾斜。例如，傾斜表面622可以包括第一傾斜表面622a、第二傾斜表面622b、第三傾斜表面622c和第四傾斜表面622d。在此情形中，第二傾斜表面622b與第一傾斜表面622a和第三傾斜表面622c相鄰，第三傾斜表面622c與第二傾斜表面622b和第四傾斜表面622d相鄰。此外，第四傾斜表面622d與第一傾斜表面622a和第三傾斜表面622c相鄰。此外，第一傾斜表面622a和第三傾斜表面622c互相面對，第二傾斜表面622b和第四傾斜表面622d互相面對。傾斜表面622相對于與突起602的上表面621垂直的方向的角度Θ滿足以下方程式。方稈式Θ <tan_1 (L/T)在該方程式中，L表示相鄰突起602的上表面621之間的距離，T表示窗口層600的厚度。突起602的形狀可以是截棱錐的形狀。詳細地，突起602的形狀可以是多邊形截棱錐的形狀。更詳細地，突起602的形狀可以是四邊形截棱錐的形狀。每個突起602的上表面621的寬度W可以在約0.5μπι至約1.5μπι的范圍內。突起602的上表面621之間的距離L可以在約0.5μπι至約4μπι的范圍內。防反射圖案620的高度H可以在約0.5μπι至約Ιμπι的范圍內。盡管本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.10.05 KR 10-2010-00970561.一種太陽能電池，包括: 襯底； 在所述襯底上的后電極層； 在所述后電極層上的光吸收層；以及 在所述光吸收層上的窗口層， 其中，所述窗口層包括: 在所述光吸收層上的基底層；以及 在所述基底層上的防反射圖案，并且 其中，所述防反射圖案包括: 上表面；以及 傾斜表面，從所述上表面沿著所述傾斜表面相對于所述上表面傾斜的方向延伸。2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述傾斜表面包括: 第一傾斜表面； 與所述第一傾斜表面相鄰的第二傾斜表面； 與所述第二傾斜表面相鄰的第三傾斜表面；以及 與所述第一傾斜表面和所述第三傾斜表面相鄰的第四傾斜表面。3.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述上表面具有多邊形的形狀。4.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述防反射圖案的高度小于所述基底層的厚度。5.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述防反射圖案與所述基底層一體形成，并且具有四邊形截棱錐的形狀。6.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述防反射圖案的上表面的寬度在0.5 μ m至1.5 μ m的范圍內。7.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述防反射圖案包括: 從所述基底層向上突出的第一突起；以及 與所述第一突起相鄰的第二突起， 其中，所述傾斜表面與垂直于所述防反射圖案的上表面的方向所成的角度Θ滿足方程式I: 方程式I Θ〈tarT1 (L/T) 其中，L表示所述第一突起的上表面與所述第二突起的上表面之間的距離，T表示所述窗口層的厚度。8.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李真宇，
申請(專利權)人：LG伊諾特有限公司，
類型：
國別省市：