具有厚度梯度的太陽(yáng)能電池正面接觸層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具有厚度梯度的太陽(yáng)能電池正面接觸層。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及薄膜光伏電池的制造。
[0003]太陽(yáng)能電池是利用光伏(PV)效應(yīng)從太陽(yáng)光產(chǎn)生電流的電器件。薄膜太陽(yáng)能電池具有沉積在襯底上的一層或多層PV材料的薄膜。PV材料的膜厚可以是納米級(jí)或微米級(jí)。
[0004]在太陽(yáng)能電池中用作吸收層的薄膜PV材料的實(shí)例包括銅銦鎵硒化物(CIGS)和碲化鎘。吸收層吸收光以轉(zhuǎn)化為電流。太陽(yáng)能電池也包括正面接觸層和背面接觸層以幫助捕獲光和提取光電流，并且提供用于太陽(yáng)能電池的電接觸件。正面接觸層通常包括透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層。TCO層將光傳輸至吸收層，并且在TCO層的平面中傳導(dǎo)電流。在一些系統(tǒng)中，多個(gè)太陽(yáng)能電池彼此相鄰布置，每個(gè)太陽(yáng)能電池的正面接觸層將電流傳導(dǎo)至下一個(gè)相鄰的太陽(yáng)能電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種太陽(yáng)能電池，包括:背面接觸層，位于襯底上方，所述背面接觸層具有延伸穿過(guò)所述背面接觸層的劃線；吸收層，位于所述背面接觸層上方；以及正面接觸層，位于所述吸收層上方，所述正面接觸層具有第一端和與所述第一端相對(duì)的第二端，其中，與所述第一端相比，所述第二端更接近所述劃線，并且，所述正面接觸層在所述第一端之上的厚度大于所述正面接觸層在所述劃線處的厚度。
[0006]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的厚度從接近所述第一端至所述劃線連續(xù)地減小。
[0007]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的厚度從接近所述第一端至所述第二端連續(xù)地減小。
[0008]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的厚度在所述第一端和所述第二端之間線性地減小。
[0009]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的頂面在所述第一端和所述第二端之間具有彎曲度。
[0010]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層在所述第一端處的厚度為所述正面接觸層在所述第二端處的厚度的約兩倍。
[0011]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層在所述第一端處的厚度為約200nm或以上，并且所述正面接觸層在所述第二端處的厚度為約10nm或以上。
[0012]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述劃線為Pl劃線，并且所述太陽(yáng)能電池與所述太陽(yáng)能電池的第一端處的第一 P3劃線相鄰，所述第一 P3劃線延伸穿過(guò)所述正面接觸層和所述吸收層，并且，所述正面接觸層的厚度從所述第一 P3劃線至所述Pl劃線線性地減小。
[0013]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述劃線為Pl劃線，并且所述太陽(yáng)能電池與所述太陽(yáng)能電池的第一端處的第一 P3劃線相鄰，所述第一 P3劃線延伸穿過(guò)所述正面接觸層和所述吸收層，并且，所述正面接觸層的厚度從所述第一 P3劃線至所述Pl劃線線性地減小，其中，所述太陽(yáng)能電池具有位于所述第二端處的第二 P3劃線，并且所述正面接觸層的厚度從接近所述第一 P3劃線至所述第二 P3劃線線性地減小。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種太陽(yáng)能電池，包括:背面接觸層，位于襯底上方，所述背面接觸層具有延伸穿過(guò)所述背面接觸層的Pi劃線；吸收層，位于所述背面接觸層上方；以及正面接觸層，位于所述吸收層上方，所述太陽(yáng)能電池與所述太陽(yáng)能電池的第一端處的第一 P3劃線相鄰，所述太陽(yáng)能電池具有位于與所述第一端相對(duì)的第二端處的第二 P3劃線，每個(gè)P3劃線均延伸穿過(guò)所述正面接觸層和所述吸收層，其中，與所述第一端相t匕，所述第二端更接近所述Pl劃線，并且所述正面接觸層在所述第一端之上的厚度大于所述正面接觸層在所述Pl劃線處的厚度。
[0015]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的厚度至少?gòu)乃龅谝欢酥了鯬l劃線連續(xù)地減小。
[0016]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的厚度從接近所述第一端至所述第二端線性地減小。
[0017]在上述太陽(yáng)能電池中，其中，所述正面接觸層的頂面在所述第一端和所述第二端之間具有彎曲度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種方法，包括:在太陽(yáng)能電池襯底上方形成背面接觸層；形成穿過(guò)所述背面接觸層的劃線；在所述背面接觸層上方形成吸收層；在所述吸收層上方形成正面接觸層，所述正面接觸層具有第一端和第二端，其中，與所述第一端相t匕，所述第二端更接近所述劃線，并且所述正面接觸層在所述第一端處的厚度大于所述正面接觸層在所述劃線之上的厚度。
[0019]在上述方法中，其中，形成所述正面接觸層的步驟包括:與在所述第二端處沉積的正面接觸層材料相比，在接近所述第一端處選擇性地沉積更多的所述正面接觸層材料。
[0020]在上述方法中，其中，所述沉積的步驟包括:在沉積所述正面接觸層材料時(shí)，改變所述正面接觸層材料的料流和所述緩沖層的頂面之間的角度。
[0021]在上述方法中，其中，所述沉積的步驟包括:在沉積所述正面接觸層材料時(shí)，改變所述正面接觸層材料的料流和所述緩沖層的頂面之間的角度，其中，通過(guò)改變汽相沉積裝置的擋板機(jī)構(gòu)的角度來(lái)改變所述正面接觸層材料的料流和所述緩沖層的頂面之間的角度。
[0022]在上述方法中，其中，所述沉積的步驟包括:在沉積所述正面接觸層材料時(shí)，改變所述正面接觸層材料的料流和所述緩沖層的頂面之間的角度，其中，通過(guò)改變汽相沉積裝置的擋板機(jī)構(gòu)的角度來(lái)改變所述正面接觸層材料的料流和所述緩沖層的頂面之間的角度，其中，所述沉積包括:實(shí)施有機(jī)金屬化學(xué)汽相沉積。
[0023]在上述方法中，其中，所述選擇性地沉積包括:在沉積所述正面接觸層材料時(shí)，改變透明導(dǎo)電氧化物材料源的縫隙尺寸。
[0024]在上述方法中，其中，所述選擇性地沉積包括:在沉積所述正面接觸層材料時(shí)，改變透明導(dǎo)電氧化物材料源的縫隙尺寸，其中，所述沉積包括濺射。
【附圖說(shuō)明】
[0025]當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下文的詳細(xì)描述可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該注意的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制且僅用于示出的目的。事實(shí)上,為了清楚的論述,各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0026]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的太陽(yáng)能電池板的截面圖。
[0027]圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的示出圖1的太陽(yáng)能電池板的電光度(electroluminosity)的圖。
[0028]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1的太陽(yáng)能電池板的電流密度的示意圖。
[0029]圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的包括具有線性厚度梯度的TCO層的太陽(yáng)能電池板的截面圖。
[0030]圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的包括具有非線性厚度梯度的TCO層的太陽(yáng)能電池板的截面圖。
[0031 ] 圖6A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的沉積圖4或圖5的TCO層的步驟。
[0032]圖6B示出了利用傾斜擋板角(oblique shutter angle)在圖6A的襯底上沉積額外的TCO層材料。
[0033]圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的提供用于制造太陽(yáng)能電池的傾斜TCO材料料流的裝置的另一個(gè)實(shí)施例。
[0034]圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于形成TCO層的具有可變縫隙的濺射腔室的可選結(jié)構(gòu)。
[0035]圖9是根據(jù)一些實(shí)施例的制造太陽(yáng)能電池的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)