[发明专利]薄膜太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池，以及制作此薄膜太阳能电池的方法。

背景技术

近年来太阳能电池行业发展迅猛，随着成本的不断降低，太阳能电池正逐步进入人们的生活之中，发挥越来越大的作用。薄膜太阳能电池是太阳能电池中的一种，其采用仅数百纳米厚度的薄膜材料实现光电转化，主要特点是：材料用量少，便于在玻璃上沉积，可制作出半透明效果，弱光发电性能优良、高温发电性能优良、综合发电能力强等。

当前薄膜太阳能电池又分为硅基薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，它们的主要区别是核心的光电转化层所用材料不一样。但电池的基本结构都采用相同的三明治结构，即前部以一层透明导电薄膜为前电极，中间为核心的光电转化薄膜层，后部为导电金属材料或其复合材料构成的背电极薄膜层。

目前的薄膜太阳能电池技术均采用化合物结构的透明导电薄膜作为前电极，主要有四种：氧化锌铝（ZnO：Al），掺氟氧化锡（SnO2：F），氧化铟锡（ITO），掺硼氧化锌（BZO）。

对于太阳能电池，最核心的问题是提高转化效率，因此对于透明导电薄膜材料，其主要性能指标有两点：

1、有极高的阳光透过率，以便后部的光电转化层最大量的吸收光能；

2、有极好的导电性能（即要求膜层的方块电阻越小越好），以便于减少由透明导电电极导出电能时的电阻损耗。

而当前薄膜太阳能电池产业主要以导电性能相对较差的化合物薄膜为前电极透明导电电极。由于薄膜的实际导电能力主要由薄膜自身的材料性能指标——导电率和薄膜的厚度两者共同决定，这一技术面临的主要问题是：

1、化合物薄膜的材料特点决定其导电性能不够理想，导电率指标偏低，其导电性能远差于金属材料，但是普通金属材料光学透过率低，不适宜于做透明导电薄膜；

2、为了提高薄膜的实际导电性能，通常必须将化合物薄膜做的更厚（对于薄膜太阳能电池，通常要求薄膜达到数百纳米厚度，才具有实用价值），而薄膜变厚带来导电性能提升的同时，光线在通过薄膜时的损耗却大幅增加，导致光线透过率下降，减少太阳能电池吸收的光线，降低转化效率。

因此，对于现有的化合物透明导电薄膜材料，导电性能和透光性能的相互制约，导致薄膜性能很难进一步提升，不利于提高太阳能电池效率。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种薄膜太阳能电池，通过增加更高透过率、更优导电性能的银薄膜层，使得薄膜太阳能电池的导电性能在提升的同时，光线透过率也在上升，增加了太阳能电池吸收的光线，提高了转化效率。

本发明的另一个目的，在于提供一种薄膜太阳能电池的制作方法，通过在化合物透明导电薄膜层的一侧磁控溅射一层银薄膜层，使得整个薄膜太阳能电池的导电性和光线转化效率均提高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种薄膜太阳能电池，包括衬底，在所述衬底上设置化合物透明导电薄膜层、光电转化薄膜层以及背电极层，所述化合物透明导电薄膜层的一侧设置银薄膜层。

作为薄膜太阳能电池的一种优选方案，所述银薄膜层的厚度为15nm,其光学透过率大于90%，方块电阻小于5Ω/□。

作为薄膜太阳能电池的一种优选方案，所述衬底的一侧设置所述化合物透明导电薄膜层，所述化合物透明导电薄膜层远离所述衬底的一侧设置所述银薄膜层，所述银薄膜层远离所述化合物透明导电薄膜层的一侧设置所述光电转化薄膜层，所述光电转化薄膜层远离所述银薄膜层的一侧设置背电极层。

优选的，所述衬底采用玻璃或者透明聚合物制造。

作为薄膜太阳能电池的一种优选方案，所述衬底的一侧设置所述背电极层，所述背电极层远离所述衬底的一侧设置所述光电转化薄膜层，所述光电转化薄膜层远离背电极层的一侧设置所述银薄膜层，所述银薄膜层远离所述光电转化薄膜层的一侧设置所述化合物透明导电薄膜层。

优选的，所述衬底采用金属或者非金属制造。

更加优选的，所述衬底采用不锈钢制造。

更加优选的，所述衬底采用陶瓷制造。

作为薄膜太阳能电池的一种优选方案，所述衬底的一侧设置所述银薄膜层，所述银薄膜层远离所述衬底的一侧设置所述化合物透明导电薄膜层，所述化合物透明导电薄膜层远离所述银薄膜层的一侧设置所述光电转化薄膜层，所述光电转化薄膜层远离所述化合物透明导电薄膜层的一侧设置所述背电极层。

优选的，所述衬底采用玻璃或者透明聚合物制造。