太陽能電池模塊及其制造方法
【專利摘要】提供一種太陽能電池模塊及其制造方法。所述太陽能電池模塊包括：基板；下電極，位于基板上；光吸收層，位于下電極上；上電極，位于光吸收層上；保護(hù)層，位于上電極上，保護(hù)層沿光吸收層的側(cè)壁延伸到下電極，保護(hù)層包括吸濕材料。
【專利說明】太陽能電池模塊及其制造方法
[0001]本申請要求于在2012年7月31日在美國專利商標(biāo)局提交的題為“Thin FilmSolar Cell Module And Method Of Manufacturing The Same” 的第 61/677，768 號(hào)美國臨時(shí)申請、在2013年7月30日提交的第13/954,001號(hào)美國專利申請以及在2013年7月12日提交的第13176312.0號(hào)歐洲專利申請的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的將這些申請通過引用使其全部內(nèi)容包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]實(shí)施例涉及一種薄膜太陽能電池模塊及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前，預(yù)計(jì)持續(xù)對現(xiàn)有能源(諸如石油或煤)的消耗，因此已經(jīng)增加了對替代能源的關(guān)注。在這些替代能源中，例如通過使用半導(dǎo)體元件將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池被認(rèn)為是下一代能源。
[0004]太陽能電池可以使用p-n結(jié)，并且可以根據(jù)其材料利用諸如單晶太陽能電池、多晶太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物基太陽能電池、燃料敏化太陽能電池等的各種裝置，以提高效率和性能。在這些太陽能電池中，與發(fā)電效率相比，晶體硅太陽能電池會(huì)使用高成本的材料并且會(huì)涉及復(fù)雜的加工工序。因此,對具有低成本的產(chǎn)品的薄膜太陽能電池的關(guān)注增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]實(shí)施例在于一種太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊包括:基板；下電極，位于基板上；光吸收層，位于下電極上；上電極，位于光吸收層上；保護(hù)層，位于上電極上，保護(hù)層沿光吸收層的側(cè)壁延伸到下電極，保護(hù)層包括吸濕材料。
[0006]光吸收層可以包括從CIS材料、CIGS材料、非晶硅材料和CdTe材料的組中選擇的至少一種。
[0007]所述太陽能電池模塊還可以包括位于下電極上的第一焊帶和第二焊帶，光吸收層和上電極可以位于第一焊帶和第二焊帶之間。
[0008]保護(hù)層可以位于第一焊帶和第二焊帶中的每個(gè)焊帶的上表面和側(cè)壁上。
[0009]吸濕材料可以是金屬或金屬氧化物。
[0010]吸濕材料可以包括從鋁、鎂、錳、鐵、鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種。
[0011]所述太陽能電池模塊還可以包括位于保護(hù)層上的覆蓋基板，保護(hù)層的折射率可以在覆蓋基板的折射率到上電極的折射率的范圍內(nèi)。
[0012]所述太陽能電池模塊還可以包括位于覆蓋基板和保護(hù)層之間的包封層，包封層接觸所述基板。
[0013]包封層可以包括從乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯乙酸乙烯酯部分氧化物樹脂、硅樹脂、酯類樹脂和烯烴類樹脂的組中選擇的至少一種。[0014]實(shí)施例還在于一種制造太陽能電池模塊的方法，所述方法包括下述步驟:在基板上形成下電極；在下電極上形成光吸收層；在光吸收層上形成上電極；以及在上電極上形成保護(hù)層，保護(hù)層被形成為沿光吸收層的側(cè)壁延伸到下電極，保護(hù)層包括吸濕材料。
[0015]形成保護(hù)層的步驟可以包括:去除光吸收層和上電極的一部分，以暴露下電極的一部分；在下電極的暴露的部分上形成保護(hù)層。
[0016]光吸收層可以包括從CIS材料、CIGS材料、非晶硅材料和CdTe材料的組中選擇的至少一種。
[0017]所述方法還可以包括在下電極上形成第一焊帶和第二焊帶，光吸收層和上電極可以位于第一焊帶和第二焊帶之間。
[0018]形成第一焊帶和第二焊帶的步驟可以包括:去除保護(hù)層的一部分，以暴露下電極的第一部分和第二部分；在下電極的相應(yīng)的第一部分和第二部分上形成第一焊帶和第二焊帶。
[0019]保護(hù)層可以形成在第一焊帶和第二焊帶中的每個(gè)焊帶的上表面和側(cè)壁上。
[0020]吸濕材料可以是金屬或金屬氧化物。
[0021]所述方法還可以包括在保護(hù)層上設(shè)置覆蓋基板，保護(hù)層的折射率可以在覆蓋基板的折射率到上電極的折射率的范圍內(nèi)。
[0022]吸濕材料可以是金屬氧化物，并且形成保護(hù)層的步驟可以包括在沉積金屬氧化物時(shí)調(diào)節(jié)氧分壓。
[0023]所述方法可以還包括在覆蓋基板和保護(hù)層之間形成包封層，包封層接觸所述基板。
[0024]所述包封層可以包括從乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯乙酸乙烯酯部分氧化物、硅樹脂、酯類樹脂和烯烴類樹脂的組中選擇的至少一種。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過參照附圖對示例實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，特征將變得明顯，在附圖中:
[0026]圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的薄膜太陽能電池模塊的示意性剖視圖；
[0027]圖2示出圖1中的薄膜太陽能電池模塊的光反射率的曲線圖；
[0028]圖3到圖9示出根據(jù)示例實(shí)施例的在制造圖1中的薄膜太陽能電池模塊的方法中的各步驟的剖視圖；
[0029]圖10示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的圖1中的薄膜太陽能電池模塊的變型示例；
[0030]圖11到圖13示出根據(jù)示例實(shí)施例的在制造圖10中的薄膜太陽能電池模塊的方法中的各步驟的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)在，將在下文中參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例；然而，示例實(shí)施例可以以不同的形式來實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在這里所提出的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完全的，并將把示例實(shí)施例的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清晰地示出，可以夸大尺寸。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。[0032]為了描述的簡便和清晰，可以夸大、省略或示意性地示出元件，并且元件的尺寸不完全反映實(shí)際尺寸。另外，在對元件的描述中，在元件被稱作在另一元件“上”或“下”的情況下，該元件可以“直接地”或“間接地”在另一元件或中間元件之上或之下。術(shù)語“在……上”或“在……下”是針對附圖的描述。
[0033]圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的薄膜太陽能電池模塊的示意性剖視圖，圖2示出圖1中的薄膜太陽能電池模塊的光反射率的曲線圖。
[0034]參照圖1，根據(jù)示例實(shí)施例的薄膜太陽能電池模塊100可以包括:薄膜太陽能電池120 ;保護(hù)層140，形成在薄膜太陽能電池120上；一對焊帶130，各自附著到薄膜太陽能電池120的兩端中的一端；包封層150，密封薄膜太陽能電池120和一對焊帶130 ;覆蓋基板160，設(shè)置在包封層150上。
[0035]薄膜太陽能電池120可以通過使用光電效應(yīng)直接將太陽光的能量轉(zhuǎn)化為電能，薄膜太陽能電池120可以是CIS基薄膜太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池、CdTe (碲化鎘)薄膜太陽能電池等。為了方便起見，在下文中，薄膜太陽能電池120可以被稱為CIGS薄膜太陽能電池，但是薄膜太陽能電池120可以是非晶硅薄膜太陽能電池、CdTe薄膜太陽能電池等。
[0036]薄膜太陽能電池120可以包括下基板121以及順序地堆疊在下基板121上的后電極層122、光吸收層124、緩沖層126和透明電極層128。
[0037]下基板121可以是例如玻璃基板、不銹鋼基板、聚合物基板等。例如，玻璃基板可以使用鈉鈣玻璃，聚合物基板可以使用聚酰亞胺等。
[0038]為了收集通過光電效應(yīng)形成的電荷并且反射透過光吸收層124的光以使得光吸收層124對光進(jìn)行再吸收，后電極層122可以由具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和光反射率的金屬材料(諸如鑰(Mo)、鋁(Al)或銅(Cu))形成。例如，考慮到在硒(Se)氣氛中的高溫穩(wěn)定性、與光吸收層124的歐姆接觸、高導(dǎo)電性等，后電極層122可以由鑰(Mo)形成。另外，后電極層122可以形成為多層，以保證與下基板121的接合以及后電極層122的電阻特性。
[0039]光吸收層124吸收入射的太陽光，并且可以由例如包括銅(Cu)、銦(In)和硒(Se)的銅銦硒(CIS)基化合物形成，以形成P型半導(dǎo)體層。在另一實(shí)施方式中，光吸收層124可以由包括銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)和硒(Se)的銅銦鎵硒(Cu(In，Ga) Se2) (CIGS)基化合物形成。光吸收層124可以形成為具有例如大約0.7μπι到大約2μπι的厚度。
[0040]緩沖層126可以減小光吸收層124和透明電極層128之間的帶隙差異，這將在下面進(jìn)行描述。緩沖層126可以減少可能發(fā)生在光吸收層124和透明電極層128之間的界面的電子和空穴的復(fù)合。緩沖層126可以由例如0(15、21^、111253、211施(1_!￡)0等形成。
[0041]透明電極層128可以構(gòu)成P-N結(jié)，并且可以由具有能透光的性質(zhì)的導(dǎo)電材料(諸如ZnO: B, ZnO:Al, ZnO:Ga、氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)等)形成。因此，透明電極層128可以透射入射光，同時(shí)收集通過光電效應(yīng)形成的電荷。
[0042]保護(hù)層140可以形成在薄膜太陽能電池120上。例如，保護(hù)層140可以形成在透明電極層128的頂表面上，并且可以形成為覆蓋后電極層122的頂表面的一部分(在將一對焊帶130進(jìn)行附著的過程中被暴露的部分)以及光吸收層124、緩沖層126和透明電極層128的側(cè)表面。
[0043]保護(hù)層140可以由吸濕材料形成。吸濕材料可以包括金屬或金屬氧化物例如，保護(hù)層140可以由Al203、Mg0等形成。保護(hù)層可以包括例如鋁(Al)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈣(Ga)、鋇(Ba)、鍶(Sr)、它們的氧化物等中的一種或多種。保護(hù)層140可以吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣，因此可以保護(hù)薄膜太陽能電池120免受滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣的影響。
[0044]為了使入射到覆蓋基板160的前表面的太陽光被保護(hù)層140的反射最少，保護(hù)層140的折射率可以是介于覆蓋基板160的折射率和透明電極層128的折射率之間的值。
[0045]例如，覆蓋基板160可以由折射率為大約1.5的玻璃材料形成，透明電極層128可以由折射率為大約2的ITO形成，保護(hù)層140可以形成為具有大約1.5到大約2的折射率。在實(shí)施方式中，可以由乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂形成的包封層150的折射率可以設(shè)置為與覆蓋基板160的折射率相同，因此，當(dāng)設(shè)置保護(hù)層140的折射率時(shí)，包封層150的折射率不會(huì)具有明顯影響。
[0046]圖2示出根據(jù)保護(hù)層140的折射率的薄膜太陽能電池模塊100的反射率，由當(dāng)覆蓋基板160和包封層150的折射率為大約1.5且透明電極層128的折射率為大約2時(shí)的多層結(jié)構(gòu)的光反射率等式獲得薄膜太陽能電池模塊100的反射率。如圖2所示，當(dāng)保護(hù)層140的折射率具有介于覆蓋基板160的折射率和透明電極層128的折射率之間的值時(shí)，入射到覆蓋基板160的頂表面的太陽光的反射率可以被最小化，因此，到達(dá)光吸收層124的光的量可以增加。
[0047]保護(hù)層140的厚度可以是例如大約50nm到大約lOOOnm。將保護(hù)層140的厚度維持在大約50nm或更大可以有助于保證吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣的效果。將保護(hù)層140的厚度維持在大約IOOOnm或更小可以有助于避免因吸濕材料的光吸收率的增加使進(jìn)入到太陽能電池的光的量減少。因此，保護(hù)層140的厚度可以在大約50nm到大約IOOOnm的范圍內(nèi)。
[0048]根據(jù)示例實(shí)施例的保護(hù)層140可以吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣，因此可以防止?jié)駳鉂B透到薄膜太陽能電池120中，與此同時(shí)，由于保護(hù)層140用作增透膜(antireflection film),因此薄膜太陽能電池120的光電轉(zhuǎn)換效率可以提高。
[0049]一對焊帶130可以附著到暴露在薄膜太陽能電池120的兩側(cè)處的后電極層122上。一對焊帶130可以導(dǎo)電，并且可以收集在薄膜太陽能電池120中產(chǎn)生的電子和空穴。焊帶130可以連接到接線盒的引線(未示出),接線盒防止電流的反向流動(dòng)。
[0050]包封層150可以設(shè)置在一對焊帶130之間，并且可以與一對焊帶130 —起密封薄膜太陽能電池120，由此阻擋會(huì)對薄膜太陽能電池120起有害影響的濕氣或氧。
[0051]包封層150可以由例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、EVA部分氧化物、硅樹脂、酯類樹脂、烯烴類樹脂等形成。包封層150可以密封薄膜太陽能電池120和一對焊帶130，并且可以阻擋會(huì)損壞薄膜太陽能電池120的濕氣和氧。
[0052]覆蓋基板160可以由例如玻璃形成，從而太陽光可以透過覆蓋基板160，并且覆蓋基板160可以由鋼化玻璃形成，以保護(hù)薄膜太陽能電池120不受外界沖擊等的影響。覆蓋基板160可以由低鐵鋼化玻璃形成，以有助于防止太陽光被反射并有助于增加太陽光的透射。
[0053]圖3到圖9示出根據(jù)示例實(shí)施例的在制造圖1中的薄膜太陽能電池模塊的方法中的各步驟的剖視圖。[0054]圖3到圖9是根據(jù)示例實(shí)施例的薄膜太陽能電池120的示例結(jié)構(gòu)以及制造圖1中的薄膜太陽能電池模塊100的方法的詳細(xì)視圖。圖6到圖9是用于說明通過使用在圖3到圖5中制造的薄膜太陽能電池120來制造薄膜太陽能電池模塊100的示例方法的視圖。
[0055]現(xiàn)在將參照圖3到圖5描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造薄膜太陽能電池120的方法。
[0056]參照圖3，可以將后電極層122形成在下基板121上，可以對后電極層122執(zhí)行第一圖案化，并且可以將后電極層122分為多個(gè)層。
[0057]通過例如將導(dǎo)電糊涂覆在下基板121上并熱處理導(dǎo)電糊，或者通過諸如鍍覆的工藝，可以形成后電極層122。在實(shí)施方式中，后電極層122可以使用例如鑰(Mo)靶通過濺射來形成。
[0058]第一圖案化可以使用例如激光劃線。激光劃線可以通過將激光從下基板121的底表面照射到下基板121并使一部分后電極層122蒸發(fā)或者可以通過從后電極層122的頂表面照射激光并使一部分后電極層122蒸發(fā)來執(zhí)行，因此可以形成將后電極層122分為多個(gè)層且各個(gè)層之間具有均勻的間隙的第一圖案部分P1。
[0059]然后，參照圖4，可以形成光吸收層124和緩沖層126，然后可以對光吸收層124和緩沖層126執(zhí)行第二圖案化。
[0060]光吸收層124可以使用例如下述的共蒸鍍方法形成:對安裝在真空室中的小的電爐中容納的銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)和硒(Se)進(jìn)行加熱并對其執(zhí)行真空和蒸鍍工藝。光吸收層124可以使用例如下述的濺射/硒化方法形成:通過使用銅(Cu)靶、銦(In)靶和鎵(Ga)靶在后電極層122上形成CIG基金屬前驅(qū)體層，在硒化氫(H2Se)的氣氛下熱處理CIG基金屬前驅(qū)體層并使CIG基金屬前驅(qū)體層與硒(Se)反應(yīng)。在實(shí)施方式中，光吸收層124可以使用電沉積方法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOVCD)方法等形成。
[0061]緩沖層126可以使用例如化學(xué)浴沉積(CBD)方法、原子層沉積(ALD)方法和離子層氣相反應(yīng)(ILGAR)方法等形成。
[0062]就這一點(diǎn)而言，第二圖案化可以使用例如機(jī)械劃線，機(jī)械劃線執(zhí)行為通過在與第一圖案部分P1分隔開的點(diǎn)沿平行于第一圖案部分P1的方向移動(dòng)尖銳工具(諸如針)來形成第二圖案部分P2。在另一實(shí)施方式中，第二圖案化可以使用激光劃線。
[0063]第二圖案部分P2可以將光吸收層124分為多個(gè)層，并且可以延伸到后電極層122的頂表面，以使后電極層122被暴露。
[0064]參照圖5，可以形成透明電極層128，并且可以執(zhí)行第三圖案化。
[0065]透明電極層128可以由例如透明且導(dǎo)電的材料(諸如Zn0:B、Zn0:Al、Zn0:Ga、氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)等)形成，并且可以使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPVCD )、濺射方法等形成。
[0066]透明電極層128可以形成在第二圖案部分P2中，以接觸被第二圖案部分P2暴露的后電極層122，透明電極層128可以使被第二圖案部分P2分為多個(gè)層的光吸收層124電連接。
[0067]透明電極層128可以被形成在與第一圖案部分P1和第二圖案部分P2的位置不同的位置處的第三圖案部分P3分為多個(gè)層。
[0068]第三圖案化可以使用例如激光劃線或機(jī)械劃線。通過執(zhí)行第三圖案化形成的第三圖案部分P3可以是與第一圖案部分P1和第二圖案部分P2平行地形成的凹槽，并且可以延伸到后電極層122的頂表面。因此，可以形成多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元C1?C3。另外，第三圖案部分P3可以用作光電轉(zhuǎn)換單元C1?C3之間的絕緣層，并且光電轉(zhuǎn)換單元C1?C3可以彼此串聯(lián)地連接。
[0069]現(xiàn)在將參照圖6到圖9描述制造圖1中的薄膜太陽能電池模塊100的示例方法。
[0070]參照圖6，可以對薄膜太陽能電池120執(zhí)行切邊，然后可以使后電極層122的頂表面被暴露，以將一對焊帶130附著到后電極層122的頂表面上。例如，在執(zhí)行切邊之后，可以在后電極層122的兩端形成暴露后電極層122的開口 132。開口 132可以是與第一圖案部分P1到第三圖案部分P3平行地形成的凹槽。焊帶130可以設(shè)置在開口 132中，因此，開口 132的寬度可以至少與焊帶130的寬度一樣大?？梢允褂美鐧C(jī)械劃線、激光劃線、選擇性蝕刻工藝等形成開口 132。
[0071]接下來，如圖7中所示，可以將保護(hù)層140形成在如圖6中示出的整個(gè)結(jié)構(gòu)的上方。
[0072]保護(hù)層140可以由例如Al2O3或MgO形成，以吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣?？梢酝ㄟ^例如控制沉積Al2O3或MgO時(shí)的氧分壓來控制保護(hù)層140的折射率。例如，當(dāng)保護(hù)層140由Al2O3形成時(shí)，保護(hù)層140的折射率隨著在沉積Al2O3薄膜時(shí)的氧分壓的增加而降低。因此，保護(hù)層140的折射率可以變化，并且考慮到覆蓋基板160的折射率和透明電極層128的折射率的值，保護(hù)層140可以具有介于覆蓋基板160的折射率和透明電極層128的折射率之間的折射率值。
[0073]保護(hù)層140可以通過使用例如濺射方法、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)方法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法、原子層沉積(ALD)方法、旋轉(zhuǎn)涂布方法、印刷方法等形成。為了有助于防止對緩沖層126和透明電極層128的熱損壞，可以在例如大約200°C或更低的溫度下形成保護(hù)層140。
[0074]在形成保護(hù)層140之后，可以執(zhí)行切邊工藝，如圖8中所示。切邊工藝可以是對薄膜太陽能電池120的所有邊緣執(zhí)行的并且可以去除圖7中的“A”部分。形成在下基板121的邊緣上的薄膜太陽能電池120可以被去除，因此在包封層150 (稍后形成)和下基板121之間的結(jié)合力可以增大，并且可以防止薄膜太陽能電池120被暴露到外部環(huán)境。
[0075]接下來，如圖9中所示，可以執(zhí)行對圖8中的“B”部分進(jìn)行去除的電極暴露工藝，以暴露后電極層122的端部。在另一實(shí)施方式中，電極暴露工藝和切邊工藝的次序可以被調(diào)換。
[0076]在電極暴露工藝之后，可以將一對焊帶130附著在暴露的后電極層122上。一對焊帶130可以通過例如下述步驟而附著在暴露的后電極層122上:在暴露的后電極層122上涂覆焊劑(flux)、在焊劑上設(shè)置一對焊帶130并通過熱處理執(zhí)行固定工藝(tabbingprocess)。在另一實(shí)施方式中，一對焊帶130可以通過例如使用導(dǎo)電膠帶、超聲波焊接工藝、超聲波釬焊工藝等附著在后電極層122上。當(dāng)一對焊帶130通過超聲波焊接工藝或超聲波釬焊工藝附著到后電極層122時(shí)，可以省略圖8的切邊工藝。
[0077]一對焊帶130可以設(shè)置在圖6中的開口 132中，如針對圖6進(jìn)行描述并示出的。一對焊帶130可以沿圖6中的開口 132的方向形成。
[0078]在附著一對焊帶130之后，可以通過層壓來設(shè)置圖1中的包封層150和覆蓋基板160，以形成如圖1中所示的薄膜太陽能電池模塊100。按這種方式形成的薄膜太陽能電池模塊100為分層的。
[0079]包封層150可以有助于防止外部濕氣滲透，保護(hù)層140也可以吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊100中的濕氣，因此濕氣不會(huì)滲透到薄膜太陽能電池120中。因此，可以省略通用的邊緣密封單元。另外，保護(hù)層140可以用作增透膜，可以改善光電轉(zhuǎn)換效率。
[0080]圖10示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的圖1中的薄膜太陽能電池模塊的變型示例。
[0081]參照圖10，根據(jù)本示例實(shí)施例的薄膜太陽能電池模塊200可以包括:薄膜太陽能電池220 對焊帶230，各自附著到薄膜太陽能電池220的一端；保護(hù)層240，形成在薄膜太陽能電池220和一對焊帶230上；包封層250，形成在保護(hù)層240上；覆蓋基板260，在包封層250上。
[0082]薄膜太陽能電池220可以是例如CIGS薄膜太陽能電池，薄膜太陽能電池220可以包括下基板221以及順序地堆疊在下基板221上的后電極層222、光吸收層224、緩沖層226和透明電極層228。
[0083]薄膜太陽能電池220、包封層250和覆蓋基板260可以與圖1中描述并示出的薄膜太陽能電池120、包封層150和覆蓋基板160相同，因此，將不重復(fù)其細(xì)節(jié)，將在下文中描述它們之間的不同之處。
[0084]參照圖10，保護(hù)層240可以形成為覆蓋一對焊帶230。例如，保護(hù)層240可以形成為覆蓋透明電極層228的頂表面、光吸收層224的側(cè)表面、緩沖層226的側(cè)表面、透明電極層228的側(cè)表面、后電極層222的一部分頂表面以及一對焊帶230中每個(gè)焊帶230的頂表面和兩個(gè)側(cè)表面。用具有吸濕作用的保護(hù)層240密封一對焊帶230的表面可以有助于防止一對焊帶230的腐蝕。
[0085]在實(shí)施方式中，保護(hù)層240可以具有介于透明電極層228的折射率和覆蓋基板260的折射率之間的折射率值，因此保護(hù)層240可以同時(shí)用作增透膜，并可以提高薄膜太陽能電池220的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0086]圖11到圖13示出根據(jù)示例實(shí)施例的在制造圖10中的薄膜太陽能電池模塊的方法中的各步驟的剖視圖。
[0087]薄膜太陽能電池模塊200的薄膜太陽能電池220可以與在圖1中示出并描述的薄膜太陽能電池120相同。因此，制造薄膜太陽能電池220的方法可以與圖3到圖6中示出的制造薄膜太陽能電池120的方法相同，因此將不重復(fù)其細(xì)節(jié)，將在下文中描述二者之間的不同之處。
[0088]參照用以描述制造圖10中的薄膜太陽能電池模塊200的方法的圖11到圖13，首先，如圖11中所示，可以在下基板221上順序地堆疊后電極層222、光吸收層224、緩沖層226和透明電極層228，以形成薄膜太陽能電池220。然后，可以在薄膜太陽能電池220的側(cè)部處形成暴露后電極層222的開口 232，并可以各自將焊帶230附著到后電極層222的被開口 232暴露的頂表面。
[0089]開口 232可以利用例如機(jī)械劃線、激光劃線、選擇性蝕刻工藝等形成。由于焊帶230要被設(shè)置在開口 232中，因此開口 232的寬度可以被形成為至少與焊帶230的寬度一樣大。
[0090]一對焊帶230可使用導(dǎo)電膠帶、超聲波焊接工藝、超聲波釬焊工藝等通過例如固定工藝附著到后電極層222。[0091]在形成一對焊帶230之后，可以以與圖12中的方式相同的方式形成保護(hù)層240。保護(hù)層240可以通過使用例如濺射方法、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)方法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法、原子層沉積(ALD)方法、旋轉(zhuǎn)涂布方法、印刷方法等形成。為了有助于防止對緩沖層226和透明電極層228的熱損壞，可以在例如200°C或更低的溫度下形成保護(hù)層240。
[0092]接下來，可以如圖13中所示地執(zhí)行切邊工藝。
[0093]切邊工藝可以是對薄膜太陽能電池220的所有邊緣執(zhí)行的并可以去除圖12中的“A, ”部分。形成在下基板221的邊緣上的薄膜太陽能電池220可以被去除，因此在包封層250 (稍后形成)和下基板221之間的結(jié)合力可以增大，并且可以防止薄膜太陽能電池220被暴露到外部環(huán)境。
[0094]接下來，在設(shè)置包封層250和覆蓋基板260之后，可以通過層壓工藝形成圖10中的薄膜太陽能電池模塊200。
[0095]包封層250可以有助于防止外部濕氣滲透，保護(hù)層240可以吸收滲透到薄膜太陽能電池模塊200中的濕氣，因此濕氣不會(huì)滲透到薄膜太陽能電池220中。保護(hù)層240可以形成為覆蓋一對焊帶230，這可以有助于防止一對焊帶230的腐蝕。另外，保護(hù)層240可以同時(shí)用作增透膜，因此可以提高薄膜太陽能電池220的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0096]通過總結(jié)和回顧的方式，薄膜太陽能電池模塊可以包括薄膜太陽能電池。在一般方法中，可以在下基板和覆蓋基板之間執(zhí)行邊緣密封操作，以保護(hù)薄膜太陽能電池不受外部濕氣等的影響。
[0097]如上所述，實(shí)施例可以提供一種被構(gòu)造為即使在省略了邊緣密封時(shí)仍有助于防止?jié)駳鉂B透并提高光電轉(zhuǎn)換效率的薄膜太陽能電池模塊及其制造方法。
[0098]已經(jīng)在此公開了示例實(shí)施例，雖然采用了具體的術(shù)語，但是這些術(shù)語僅是以一般的和描述性的意思來使用和解釋，而并非出于限制的目的。在某些情況下，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚的，在提交本申請時(shí)，除非另外具體地指出，否則結(jié)合具體實(shí)施例描述的特征、特性和/或元件可以單獨(dú)地使用或者與結(jié)合其它實(shí)施例描述的特征、特性和/或元件組合使用。例如，根據(jù)實(shí)施例的薄膜太陽能電池模塊不限于上述實(shí)施例中的方法和構(gòu)造，并且每個(gè)實(shí)施例的整體或部分可以選擇性地組合，以進(jìn)行各種變型。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊包括: 基板； 下電極，位于基板上； 光吸收層，位于下電極上； 上電極，位于光吸收層上； 保護(hù)層，位于上電極上，保護(hù)層沿光吸收層的側(cè)壁延伸到下電極，保護(hù)層包括吸濕材料。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊，其中，光吸收層包括從銅銦硒材料、銅銦鎵硒材料、非晶硅材料和CdTe材料的組中選擇的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊還包括位于下電極上的第一焊帶和第二焊帶，其中，光吸收層和上電極位于第一焊帶和第二焊帶之間。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能電池模塊，其中，保護(hù)層位于第一焊帶和第二焊帶中的每個(gè)焊帶的上表面和側(cè)壁上。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊，其中，吸濕材料是金屬或金屬氧化物。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊，其中，吸濕材料包括從鋁、鎂、錳、鐵、鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種。`
7.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊還包括位于保護(hù)層上的覆蓋基板，其中，保護(hù)層的折射率在覆蓋基板的折射率到上電極的折射率的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊還包括位于覆蓋基板和保護(hù)層之間的包封層，包封層接觸所述基板。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池模塊，其中，包封層包括從乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯乙酸乙烯酯部分氧化物樹脂、硅樹脂、酯類樹脂和烯烴類樹脂的組中選擇的至少一種。
10.一種制造太陽能電池模塊的方法，所述方法包括下述步驟: 在基板上形成下電極； 在下電極上形成光吸收層； 在光吸收層上形成上電極；以及 在上電極上形成保護(hù)層，保護(hù)層被形成為沿光吸收層的側(cè)壁延伸到下電極，保護(hù)層包括吸濕材料。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成保護(hù)層的步驟包括: 去除光吸收層和上電極的一部分，以暴露下電極的一部分； 在下電極的暴露的部分上形成保護(hù)層。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，光吸收層包括從銅銦硒材料、銅銦鎵硒材料、非晶硅材料和CdTe材料的組中選擇的至少一種。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括在下電極上形成第一焊帶和第二焊帶，其中，光吸收層和上電極位于第一焊帶和第二焊帶之間。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成第一焊帶和第二焊帶的步驟包括: 去除保護(hù)層的一部分，以暴露下電極的第一部分和第二部分； 在下電極的第一部分和第二部分上相應(yīng)地形成第一焊帶和第二焊帶。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，保護(hù)層形成在第一焊帶和第二焊帶中的每個(gè)焊帶的上表面和側(cè)壁上。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，吸濕材料是金屬或金屬氧化物。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，所述方法還包括在保護(hù)層上設(shè)置覆蓋基板，其中，保護(hù)層的折射率在覆蓋基板的折射率到上電極的折射率的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，吸濕材料是金屬氧化物，并且形成保護(hù)層的步驟包括在沉積金屬氧化物時(shí)調(diào)節(jié)氧分壓。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括在覆蓋基板和保護(hù)層之間形成包封層，包封層接觸所述基板。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，所述包封層包括從乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯乙酸乙烯酯部分氧化物、硅樹脂、酯類樹脂和烯烴類樹脂的組中選擇的至少一種。`
【文檔編號(hào)】H01L31/048GK103681913SQ201310329747
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】楊政燁, 安英京, 樸鳳景, 尤里·列別德夫 申請人:三星Sdi株式會(huì)社