太陽(yáng)能電池和使用其的太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池和使用該太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊。根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池包括：在支撐基板上的臺(tái)階部分；在所述支撐基板和所述臺(tái)階部分上的背電極層，具有第一高度差；在所述背電極層上的光吸收層，具有第二高度差；以及在所述光吸收層上的前電極層，具有第三高度差。根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊包括：在支撐基板上的臺(tái)階部分；在所述支撐基板上的第一太陽(yáng)能電池；以及在所述臺(tái)階部分上的第二太陽(yáng)能電池，其中所述第一太陽(yáng)能電池在所述臺(tái)階部分的側(cè)邊處電性連接到所述第二太陽(yáng)能電池。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池和使用其的太陽(yáng)能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例涉及一種太陽(yáng)能電池和使用其的太陽(yáng)能電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，由于嚴(yán)重的環(huán)境污染和化石燃料短缺，新的可再生能源的發(fā)展變得越來(lái)越重要并且倍受關(guān)注。在這些新的可再生能源之中，太陽(yáng)能電池作為解決未來(lái)能源問(wèn)題的無(wú)污染能源而引人注目，因?yàn)樘?yáng)能電池幾乎不造成環(huán)境污染并且具有半永久使用壽命，并且存在用于太陽(yáng)能電池的無(wú)限資源。
[0003]太陽(yáng)能電池可以定義為當(dāng)光入射到P-N結(jié)二極管上時(shí)通過(guò)使用產(chǎn)生電子的光伏效應(yīng)而將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。根據(jù)構(gòu)成結(jié)二極管的材料，太陽(yáng)能電池可以分為硅太陽(yáng)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(dǎo)體太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池和有機(jī)太陽(yáng)能電池。
[0004]由CIGS (CuInGaSe) (1-1I1-VI族黃銅礦類化合物半導(dǎo)體的一種)制成的太陽(yáng)能電池表現(xiàn)出更為出色的光吸收性，更高的光電轉(zhuǎn)換效率且厚度很薄，以及出色的電光穩(wěn)定性，所以CIGS太陽(yáng)能電池作為常規(guī)的硅太陽(yáng)能電池的替代物而引人注目。
[0005]通常，CIGS太陽(yáng)能電池可以通過(guò)在玻璃基板上順序地形成背電極層、光吸收層、緩沖層和前電極層來(lái)制造?；蹇梢酝ㄟ^(guò)使用多種材料來(lái)制備，例如，鈉鈣玻璃、不銹鋼和聚酰亞胺(PI)。鑰(Mo)主要用作背電極層的材料，因?yàn)镸o具有與玻璃基板相似的低電阻率和熱膨脹系數(shù)。
[0006]光吸收層是P型半導(dǎo)體層，并且主要包括CuInSe2或Cu(InxGah)Se2 (用Ga替代一部分In獲得的)。光吸收層可以通過(guò)多種工藝來(lái)形成，例如，蒸鍍工藝、濺鍍工藝、硒化工藝或電鍍工藝。
[0007]緩沖層設(shè)置在晶格常數(shù)和能帶隙存在很大差別的光吸收層和前電極層之間，以在兩者之間形成出色的結(jié)。緩沖層主要包括通過(guò)化學(xué)浴沉積(CBD)制備的硫化鎘。
[0008]前電極層是N型半導(dǎo)體層，并且相對(duì)于光吸收層和緩沖層一起形成PN結(jié)。此外，由于前電極層在太陽(yáng)能電池的前表面處充當(dāng)透明電極，所以前電極層主要包括具有出色的透光率和導(dǎo)電率的摻雜鋁的氧化鋅(ΑΖ0)。韓國(guó)專利注冊(cè)號(hào)N0.10-0999810中詳細(xì)公開(kāi)了CIGS太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
[0009]太陽(yáng)能電池的最小單位被稱為單元電池(cell)。通常，一個(gè)單元電池產(chǎn)生非常小的電壓，約0.5V至約0.6V。因此，使用平板形式的太陽(yáng)能電池模塊，這種太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在基板上互相串聯(lián)多個(gè)單元電池以產(chǎn)生幾伏特至幾百伏特的電壓而制造。
[0010]圖1是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的太陽(yáng)能電池模塊的剖視圖。參見(jiàn)圖1，第一單元電池Cl的前電極層60與第二單元電池C2的背電極層21接觸，所以第一單元電池Cl連接到第二單元電池C2。第一單元電池Cl的前電極層60在垂直方向上突然彎折并且連接到第二單元電池C2的背電極層21。然而，如果前電極層60彎折，那么它會(huì)干擾前電極層60中的電子運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)增大單元電池之間的連接電阻。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問(wèn)題
[0012]實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能電池和使用該太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊，所述太陽(yáng)能電池容易制造并且具有改善的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0013]技術(shù)方案
[0014]根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池包括:在支撐基板上的臺(tái)階部分；在所述支撐基板和所述臺(tái)階部分上的背電極層，具有第一高度差；在所述背電極層上的光吸收層，具有第二高度差；以及在所述光吸收層上的前電極層，具有第三高度差。
[0015]根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊，包括:在支撐基板上的臺(tái)階部分；在所述支撐基板上的第一太陽(yáng)能電池；以及在所述臺(tái)階部分上的第二太陽(yáng)能電池，其中所述第一太陽(yáng)能電池在所述臺(tái)階部分的側(cè)邊處電性連接到所述第二太陽(yáng)能電池。
[0016]根據(jù)實(shí)施例的用于制造太陽(yáng)能電池模塊的方法，所述方法包括:在包括臺(tái)階部分的支撐基板上形成背電極層；在所述背電極層上形成光吸收層；以及在所述光吸收層上形成前電極層。
[0017]有益效果
[0018]根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池包括形成在所述支撐基板上的臺(tái)階部分。由于臺(tái)階部分，所以形成在支撐基板上的背電極層、光吸收層和前電極層可以分別具有高度差。
[0019]此外，在太陽(yáng)能電池模塊是通過(guò)連接多個(gè)太陽(yáng)能電池來(lái)形成的情況中，將太陽(yáng)能電池彼此連接的連接電極由于高度差可以幾乎水平地彼此連接，所以可以擴(kuò)大連接電極之間的接觸面積。也就是說(shuō)，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊可以減小由連接電極的彎折結(jié)構(gòu)引起的接觸電阻，并且可以提聞光電效率。
[0020]此外，粗糙圖案由于臺(tái)階部分而形成在太陽(yáng)能電池模塊中。因此，可以提高太陽(yáng)能電池模塊與形成在太陽(yáng)能電池模塊上的各層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，所以太陽(yáng)能電池模塊可以具有出色的穩(wěn)定性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的太陽(yáng)能電池的剖視圖。
[0022]圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的剖視圖。
[0023]圖3是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的臺(tái)階部分的剖視圖。
[0024]圖4是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊的剖視圖。
[0025]圖5至圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例的制造太陽(yáng)能電池模塊的方法的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在實(shí)施例的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)基板、層、薄膜或電極被稱為在另一個(gè)基板、另一個(gè)層、另一個(gè)薄膜或另一個(gè)電極“上”或“下”時(shí)，它可以“直接地”或“間接地”在另一個(gè)基板、另一個(gè)層、另一個(gè)薄膜或另一個(gè)電極上，或者還可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。已經(jīng)參照附圖描述了層的這種位置。為了說(shuō)明的目的，可以夸大附圖所示的元件大小，并且可以并非完全反映實(shí)際大小。[0027]圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的剖視圖，并且圖3是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的臺(tái)階部分的剖視圖。
[0028]參見(jiàn)圖2，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池包括支撐基板100、臺(tái)階部分110、背電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高電阻緩沖層500和前電極層600。
[0029]支撐基板100支撐著臺(tái)階部分110、背電極層200、光吸收層300、緩沖層400、高電阻緩沖層500和前電極層600。
[0030]支撐基板100具有高強(qiáng)度。例如，支撐基板100可以包括玻璃基板、陶瓷基板例如氧化鋁、不銹鋼基板、鈦基板或聚合物基板。玻璃基板可以包括鈉鈣玻璃，并且聚合物基板可以包括聚酰亞胺。另外，支撐基板100可以是剛性的或柔性的。
[0031]臺(tái)階部分110設(shè)置在支撐基板100上。臺(tái)階部分110直接與支撐基板100接觸。雖然在本申請(qǐng)中為了方便說(shuō)明的目的，將臺(tái)階部分110與支撐基板100加以區(qū)分，但是實(shí)施例不限于此。例如，臺(tái)階部分110可以與支撐基板100形成為一體。具體地講，臺(tái)階部分110可以通過(guò)刻蝕支撐基板100的一部分來(lái)形成。例如，可以通過(guò)噴砂工藝來(lái)圖案化支撐基板100而形成臺(tái)階部分110。
[0032]參見(jiàn)圖3，臺(tái)階部分110的側(cè)邊相對(duì)于支撐基板100傾斜。具體地講，臺(tái)階部分110可以包括相對(duì)于支撐基板100傾斜的第一側(cè)邊111以及與第一側(cè)邊111相對(duì)應(yīng)的、相對(duì)于支撐基板100傾斜的第二側(cè)邊112。第一側(cè)邊111和第二側(cè)邊112設(shè)置成彼此相對(duì)。
[0033]當(dāng)支撐基板100與第一側(cè)邊111之間的傾角是Θ I并且支撐基板100與第二側(cè)邊112之間的傾角是Θ 2時(shí)，傾角01和θ2可以分別在約10°至約90°的范圍內(nèi)。具體地講，傾角9:和θ2可以分別在約10°至約30°的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0034]此外，傾角Q1等于或不同于傾角θ2。例如，傾角θ2可以大于傾角Q1，但是實(shí)施例不限于此。
[0035]另外，參見(jiàn)圖2和圖3，臺(tái)階部分的側(cè)邊是平的，但是實(shí)施例不限于此。例如，臺(tái)階部分的側(cè)邊可以是彎折的或平滑地彎曲的。
[0036]臺(tái)階部分110具有高度h。具體地講，臺(tái)階部分110的高度h在約1.5 μ m至約Imm的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。由于臺(tái)階部分110，所以形成在支撐基板100上的背電極層200、光吸收層300和前電極層600可以具有高度差。此外，在太陽(yáng)能電池模塊是通過(guò)連接多個(gè)太陽(yáng)能電池而形成的情況中，由于臺(tái)階部分110的高度h，所以將太陽(yáng)能電池彼此連接的連接電極可以幾乎水平地彼此連接。因此，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊可以減小由連接電極的彎折結(jié)構(gòu)引起的接觸電阻，并且可以擴(kuò)大連接電極之間的接觸面積，隨后將會(huì)參照太陽(yáng)能電池模塊更加詳細(xì)地描述。
[0037]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)臺(tái)階部分110的高度是h，背電極層200的厚度是匕并且光吸收層300的厚度是hP時(shí)，臺(tái)階部分110的高度可以與背電極層200的厚度hB和光吸收層300的厚度hP的總和相似或相同。例如，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池可以滿足等式h=Y (hB+hP)，其中Y在約0.7至約1.3的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0038]參見(jiàn)圖3，臺(tái)階部分110的頂面113的寬度Wl可以比臺(tái)階部分110的底面的寬度W2窄。臺(tái)階部分110的底面與支撐基板100直接接觸。
[0039]此外，雖然臺(tái)階部分110具有鋒利邊緣，但是實(shí)施例不限于此。例如，臺(tái)階部分110可以具有彎曲邊緣。如果臺(tái)階部分110具有彎曲邊緣，那么形成在臺(tái)階部分110上的背電極層200和前電極層600可以具有彎曲形狀。因此，實(shí)施例可以減小連接電極的彎折結(jié)構(gòu)引起的接觸電阻。
[0040]背電極層200設(shè)置在支撐基板100和臺(tái)階部分110上。背電極層200是導(dǎo)電層。背電極層200可以包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的一種:鑰(Mo)、金(Au)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鎢(W)和銅(Cu)。在上述材料之中，Mo的熱膨脹系數(shù)與支撐基板100的熱膨脹系數(shù)相似，所以Mo可以提高粘結(jié)性能，并且防止背電極層200從支撐基板100剝落。
[0041]具體地講，背電極層200與支撐基板100的頂面、臺(tái)階部分110的頂面以及臺(tái)階部分Iio的側(cè)邊直接接觸。同時(shí)，參見(jiàn)圖2，背電極層200僅僅設(shè)置在臺(tái)階部分110的一個(gè)側(cè)邊上，但是實(shí)施例不限于此。例如，背電極層200可以設(shè)置在臺(tái)階部分110的兩個(gè)側(cè)邊上。
[0042]背電極層200由于臺(tái)階部分110而可以具有第一高度H1。具體地講，背電極層200由于臺(tái)階部分110而可以具有高度差。例如，第一高度Hl在約1.5 μ m至約Imm的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0043]光吸收層300設(shè)置在背電極層200上。光吸收層300包括1-1I1-VI族化合物。例如，光吸收層 300 可以具有 CIGSS (Cu (IN, Ga) (Se, S)2)晶體結(jié)構(gòu)、CISS (Cu(IN) (Se, S)2)晶體結(jié)構(gòu)或CGSS (Cu(Ga) (Se, S)2)晶體結(jié)構(gòu)。此外，光吸收層300的能帶隙在約IeV至約
1.8eV的范圍內(nèi)。
[0044]光吸收層300由于臺(tái)階部分110而可以具有第二高度H2。具體地講，光吸收層300由于臺(tái)階部分110而可以具有高度差。例如，第二高度H2在約1.5 μ m至約Imm的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0045]緩沖層400設(shè)置在光吸收層300上。緩沖層400可以包括CdS、ZnS、InxSY或InxSeyZn (O, OH)。緩沖層400的厚度可以在約50nm至約150nm的范圍內(nèi)，并且能帶隙在約
2.2eV至約2.4eV的范圍內(nèi)。
[0046]高電阻緩沖層500設(shè)置在緩沖層400上。高電阻緩沖層500包括無(wú)摻雜的i_ZnO。高電阻緩沖層500的能帶隙可以在約3.1eV至約3.3eV的范圍內(nèi)。高電阻緩沖層500可以被省略。緩沖層400和高電阻緩沖層500由于臺(tái)階部分110可以分別具有高度差。
[0047]前電極層600可以設(shè)置在光吸收層300上。例如，前電極層600可以與形成在光吸收層300上的高電阻緩沖層500直接接觸。
[0048]前電極層600可以包括透明導(dǎo)電材料。此外，前電極層600可以具有N型半導(dǎo)體的特性。在這種情況下，前電極層600與緩沖層400 —起形成N型半導(dǎo)體，以便與充當(dāng)P型半導(dǎo)體層的光吸收層300 —起形成PN結(jié)。例如，前電極層600可以包括摻雜鋁的氧化鋅(AZO)0前電極層600的厚度可以在約IOOnm至約500nm的范圍內(nèi)。
[0049]前電極層600由于臺(tái)階部分110而可以具有第三高度H3。具體地講，前電極層600由于臺(tái)階部分110而可以具有高度差。例如，第三高度H3在約1.5 μ m至約Imm的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0050]圖4是示出了根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊的剖視圖。有關(guān)太陽(yáng)能電池的上述說(shuō)明通過(guò)引用的方式并入本文中。
[0051]參見(jiàn)圖4，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊包括支撐基板100、臺(tái)階部分110、第一太陽(yáng)能電池Cl和第二太陽(yáng)能電池C2。雖然圖4僅僅圖示了兩個(gè)太陽(yáng)能電池Cl和C2，但是實(shí)施例不限于此。也就是說(shuō)，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊可以包括至少兩個(gè)太陽(yáng)能電池。[0052]第一太陽(yáng)能電池Cl可以包括形成在支撐基板100上的第一背電極層210、形成在第一背電極層210上的第一光吸收層310以及形成在第一光吸收層310上的第一前電極層610。此外，如圖4所示，第一太陽(yáng)能電池Cl可以進(jìn)一步包括第一緩沖層410和第一高電阻緩沖層510。
[0053]第二太陽(yáng)能電池C2可以包括形成在臺(tái)階部分110上的第二背電極層220、形成在第二背電極層220上的第二光吸收層320以及形成在第二光吸收層320上的第二前電極層620。此外，類似于第一太陽(yáng)能電池Cl，第二太陽(yáng)能電池C2可以進(jìn)一步包括第二緩沖層420和第二高電阻緩沖層520。
[0054]第一太陽(yáng)能電池Cl電性連接到第二太陽(yáng)能電池C2。具體地講，第一和第二太陽(yáng)能電池Cl和C2通過(guò)第一太陽(yáng)能電池Cl的第一前電極層610和第二太陽(yáng)能電池C2的第二背電極層220電性連接彼此。具體地講，第一太陽(yáng)能電池Cl的第一前電極層610與第二太陽(yáng)能電池C2的第二背電極層220接觸，使得第一和第二太陽(yáng)能電池Cl和C2彼此電性連接。也就是說(shuō)，第一前電極層610和第二背電極層220可以分別充當(dāng)連接電極。
[0055]如圖4所示，第一前電極層610在臺(tái)階部分110的側(cè)邊處與第二背電極層220接觸。因此，第一和第二太陽(yáng)能電池Cl和C2在臺(tái)階部分110的側(cè)邊處彼此電性連接。
[0056]形成在支撐基板100上的第一前電極層610連接到形成在臺(tái)階部分110上的第二背電極層220，并且由于臺(tái)階部分110，可以減小第一前電極層610的彎折。
[0057]具體地講，第一前電極層610水平地延伸以便與第二背電極層220接觸。與此同時(shí)，第一前電極層610覆蓋第二背電極層220的頂面和側(cè)邊。
[0058]如上所述，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊，將太陽(yáng)能電池彼此連接的連接電極由于臺(tái)階部分110的高度差而幾乎水平地彼此連接，所以可以進(jìn)一步擴(kuò)大連接電極之間的接觸面積。因此，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊可以減小由于連接電極的彎折結(jié)構(gòu)引起的接觸電阻，使得可以提高太陽(yáng)能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0059]如圖4所示，第一前電極層610與第二前電極層620間隔開(kāi)。此外，第一背電極層210與第二背電極層220間隔開(kāi)。由于第一背電極層210與第二背電極層220間隔開(kāi)，所以太陽(yáng)能電池模塊可以分成多個(gè)太陽(yáng)能電池Cl和C2。
[0060]同時(shí)，雖然圖未示出，但是聚合物樹(shù)脂層(未示出)和保護(hù)平板(未示出)可以額外地形成在太陽(yáng)能電池模塊上。聚合物樹(shù)脂層可以提高太陽(yáng)能電池模塊與保護(hù)平板之間的粘結(jié)強(qiáng)度，并且可以保護(hù)太陽(yáng)能電池模塊免受外部沖擊的影響。例如，聚合物樹(shù)脂層可以包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)薄膜，但是實(shí)施例不限于此。
[0061]保護(hù)平板保護(hù)太陽(yáng)能電池模塊免受外部物理沖擊和/或雜質(zhì)的影響。保護(hù)平板是透明的并且可以包括鋼化玻璃。例如，鋼化玻璃可以包括低鐵鋼化玻璃。
[0062]如上所述，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊包括臺(tái)階部分110。此外，由于臺(tái)階部分110，在根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊中可以形成粗糙圖案。與不具有粗糙圖案的太陽(yáng)能電池模塊相比，具有粗糙圖案的太陽(yáng)能電池模塊可以提高太陽(yáng)能電池模塊與形成在太陽(yáng)能電池模塊上的各層之間的粘合強(qiáng)度。也就是說(shuō)，根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊，由于粗糙圖案，所以可以提高太陽(yáng)能電池模塊與聚合物樹(shù)脂層之間的粘合強(qiáng)度以及太陽(yáng)能電池模塊與保護(hù)平板之間的粘合強(qiáng)度。因此，可以提高根據(jù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池模塊的穩(wěn)定性和可靠性。[0063]圖5至圖10是示出了根據(jù)實(shí)施例的制造太陽(yáng)能電池模塊的方法的剖視圖。有關(guān)太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模塊的上述說(shuō)明通過(guò)引用的方式并入本文中。
[0064]參見(jiàn)圖5和圖6，背電極層200形成在包括臺(tái)階部分110的支撐基板100上。背電極層220可以通過(guò)以下方式形成:在支撐基板100上形成背電極，然后形成劃分背電極的第一圖案P1。例如，可以通過(guò)光刻法來(lái)形成第一圖案P1。
[0065]第一圖案Pl可以形成在臺(tái)階部分110上。具體地講，第一圖案Pl可以形成在臺(tái)階部分110的側(cè)邊上。此外，第一圖案Pl可以形成在相對(duì)于支撐基板100的垂直方向上。或者，第一圖案Pl可以相對(duì)于支撐基板100傾斜。
[0066]背電極層200被第一圖案Pl劃分。具體地講,背電極層200被第一圖案Pl分成多個(gè)背電極。例如，第一圖案Pl的寬度可以在約80 μ m至約200 μ m的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0067]參見(jiàn)圖7，光吸收層300、緩沖層400和高電阻緩沖層500形成在背電極層200上。例如，光吸收層300、緩沖層400和高電阻緩沖層500依次形成在背電極層200上，同時(shí)彼此接觸。
[0068]可以通過(guò)濺鍍工藝或蒸鍍工藝來(lái)形成光吸收層300。
[0069]具體地講，光吸收層300可以通過(guò)各種方案來(lái)形成，例如，通過(guò)同時(shí)或分別地蒸鍍Cu、In、Ga和Se的方案以及在形成金屬前體層之后執(zhí)行硒化工藝的方案來(lái)形成Cu (In, Ga)Se2 (CIGS)基光吸收層300。關(guān)于在形成了金屬前體層之后執(zhí)行硒化工藝的細(xì)節(jié)，通過(guò)應(yīng)用Cu靶、In靶或Ga靶的濺鍍工藝在背電極層200上形成金屬前體層。
[0070]此后，金屬前體層經(jīng)過(guò)硒化工藝以便形成Cu (In，Ga) Se2 (CIGS)基光吸收層300。
[0071]此外，可以同時(shí)執(zhí)行應(yīng)用Cu靶、In靶和Ga靶的濺鍍工藝以及硒化工藝。
[0072]另外，可以通過(guò)只應(yīng)用Cu靶和In靶，或者只應(yīng)用Cu靶和Ga靶的濺鍍工藝以及硒化工藝來(lái)形成CIS或CIG基光吸收層300。
[0073]第二圖案P2形成在光吸收層300、緩沖層400和高電阻緩沖層500上。第二圖案P2形成在臺(tái)階部分110上。例如，第二圖案P2可以形成在臺(tái)階部分110的側(cè)邊和頂面上。此外，第二圖案P2可以僅僅形成在臺(tái)階部分110的側(cè)邊上，但是實(shí)施例不限于此。
[0074]第二圖案P2可以通過(guò)機(jī)械方案來(lái)形成，使得可以部分地暴露背電極層200。第二圖案P2的寬度可以在約80 μ m至約200 μ m的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。此外，第二圖案P2可以形成為與支撐基板100垂直?；蛘?，第二圖案P2可以相對(duì)于支撐基板100傾斜。
[0075]參見(jiàn)圖8和圖9，前電極層600通過(guò)在高電阻緩沖層500上沉積透明導(dǎo)電材料而形成在高電阻緩沖層500上。前電極層600可以通過(guò)以下方式形成:在光吸收層300上形成前電極，然后形成用于劃分前電極的第三圖案P3。第三圖案P3可以通過(guò)機(jī)械方案來(lái)形成，使得可以部分地暴露背電極層200。第三圖案P3的寬度可以在約80 μ m至約200 μ m的范圍內(nèi)，但是實(shí)施例不限于此。
[0076]參見(jiàn)圖9，第三圖案P3形成為穿過(guò)光吸收層300、緩沖層400、高電阻緩沖層500以及前電極層600。也就是說(shuō)，第三圖案P3可以使太陽(yáng)能電池Cl和C2彼此分開(kāi)。
[0077]第三圖案P3可以形成在臺(tái)階部分110上。具體地講，第三圖案P3可以形成在臺(tái)階部分110的頂面上，但是實(shí)施例不限于此。此外，第三圖案P3可以形成為與支撐基板100垂直。或者，第三圖案P3可以相對(duì)于支撐基板100傾斜。[0078]本說(shuō)明書(shū)中任何參考“一個(gè)實(shí)施例”、“一種實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等的意思是結(jié)合該實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說(shuō)明書(shū)中不同位置出現(xiàn)的這種短語(yǔ)并不一定全部指相同的實(shí)施例。另外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，所主張的是，結(jié)合這些實(shí)施例的其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或特性在本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0079]盡管參照本發(fā)明的多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本公開(kāi)的精神和原理的范圍內(nèi)可以進(jìn)行多種其他修改和實(shí)施例。更具體地講，在本公開(kāi)、附圖和所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)能夠在所討論的組合配置的組成零件和/或配置上進(jìn)行多種變型和修改。除在組成零件和/或配置進(jìn)行變型和修改之外，替代使用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池，包括: 在支撐基板上的臺(tái)階部分； 在所述支撐基板和所述臺(tái)階部分上的背電極層，具有第一高度差； 在所述背電極層上的光吸收層，具有第二高度差；以及 在所述光吸收層上的前電極層，具有第三高度差。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述臺(tái)階部分包括: 第一側(cè)邊，相對(duì)于所述支撐基板傾斜；以及 第二側(cè)邊，與所述第一側(cè)邊相對(duì)應(yīng)地、相對(duì)于所述支撐基板傾斜。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池，其中，當(dāng)所述支撐基板與所述第一側(cè)邊之間的傾角是Q1并且所述支撐基板與所述第二側(cè)邊之間的傾角是02時(shí)，所述傾角01和θ2分別在約10°至約90°的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述臺(tái)階部分的頂面寬度比所述臺(tái)階部分的底面寬度窄。
5.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述背電極層形成在所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊兩者上。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述臺(tái)階部分與所述支撐基板形成為一體。
7.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一高度差至第三高度差以及所述臺(tái)階部分的高度分別在1.5 μ m至Imm的范圍內(nèi)。
8.一種太陽(yáng)能電池模塊，包括: 在支撐基板上的臺(tái)階部分； 在所述支撐基板上的第一太陽(yáng)能電池；以及 在所述臺(tái)階部分上的第二太陽(yáng)能電池， 其中，所述第一太陽(yáng)能電池在所述臺(tái)階部分的側(cè)邊處電性連接到所述第二太陽(yáng)能電池。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述第一太陽(yáng)能電池包括依次形成在所述支撐基板上的第一背電極層、第一光吸收層和第一前電極層，并且所述第二太陽(yáng)能電池包括依次形成在所述臺(tái)階部分上的第二背電極層、第二光吸收層和第二前電極層。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述第一前電極層通過(guò)與所述臺(tái)階部分的側(cè)邊上的所述第二背電極層直接接觸而電性連接到所述第二背電極層。
11.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述第一前電極層形成在所述第二背電極層的側(cè)邊上以及所述第二背電極層的頂面上。
12.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述第一前電極層水平地延伸以與所述第二背電極層直接接觸。
13.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述第一前電極層與所述第二前電極層間隔開(kāi)。
14.如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述臺(tái)階部分包括: 第一側(cè)邊，相對(duì)于所 述支撐基板傾斜；以及 第二側(cè)邊，與所述第一側(cè)邊相對(duì)應(yīng)地、相對(duì)于所述支撐基板傾斜，并且 其中，當(dāng)所述支撐基板與所述第一側(cè)邊之間的傾角是Θ i并且所述支撐基板與所述第二側(cè)邊之間的傾角是02時(shí)，所述傾角9:和02分別在約10°至約90°的范圍內(nèi)。
15.一種用于制造太陽(yáng)能電池模塊的方法，所述方法包括: 在包括臺(tái)階部分的支撐基板上形成背電極層； 在所述背電極層上形成光吸收層；以及 在所述光吸收層上形成前電極層。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述形成所述背電極層包括: 在包括所述臺(tái)階部分的所述支撐基板上形成背電極；以及 在所述臺(tái)階部分上形成劃分所述背電極的第一圖案。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一圖案形成在所述臺(tái)階部分的側(cè)邊上。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述形成所述光吸收層包括: 在所述背電極層上形成所述光吸收層；以及 在所述臺(tái)階部分上形成劃分所述光吸收層的第二圖案。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第二圖案形成在所述臺(tái)階部分的側(cè)邊上。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述形成所述前電極層包括:在所述光吸收層上形成前電極；以及 在所述臺(tái)階部分上形成劃分所述前電極的第三圖案。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103843148SQ201280048333
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】樸起昆 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司