[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

近来，随着能源需求的增加，将太阳能转换成电能的太阳能电池的开发正在进行中。

特别是，铜铟镓硒（CIGS）基太阳能电池，即一种pn异质结器件，其具有包括玻璃基板的基板结构、金属背电极层、p型CIGS基吸光层、高电阻缓冲层和n型窗口层，现今正在被广泛应用。

此外，为了提高太阳能电池电特性，诸如低电阻和高透光率，进行了各式研究。

发明内容

技术问题

实施例提供一种效率提高且生产率高的太阳能电池。

技术方案

在一个实施例中，一种太阳能电池包括：基板；所述基板上的背电极层；所述背电极层上的吸光层；所述吸光层上的缓冲层；以及所述缓冲层上的窗口层，其中所述吸光层包括多个孔隙。

在另一个实施例中，一种太阳能电池的制造方法包括：在基板上形成背电极层；在所述背电极层上形成具有多个孔隙的吸光层；在所述吸光层上形成缓冲层；以及在所述缓冲层上形成窗口层。

有益效果

根据实施例，提供一种太阳能电池，通过增加穿过包含孔隙的吸光层的入射光的散射，使得所吸收的光的量增加。

另外，由于在形成吸光层的同时也就形成了孔隙，因此不需要其他额外的制造工艺。因此，有效地提高了生产率。

附图说明

图1是根据实施例的太阳能电池的平面图；

图2至图5是示出根据实施例的太阳能电池的制造方法的截面图。

具体实施方式

在实施例的描述中，应理解，当将层（或膜）、区域、图案或结构称为位于另一层（或膜）、区域、垫或图案上时，术语“在……上”和“在……下”包括直接与间接两种含义。进一步来说，将参照附图来描述关于各个层的上下关系。附图中，为了使描述简便且清晰，每一层的厚度或大小被夸大，省略或示意性示出。同样，每一个元件的大小不能完整地反映实际大小。

图1是根据实施例的太阳能电池的平面图。参照图1，太阳能电池板包括支撑基板100、背电极层200、孔隙360、吸光层、缓冲层400及窗口层500。

支撑基板100呈板形并且支撑着背电极层200、吸光层300、缓冲层400及窗口层500。

支撑基板100可以是绝缘体。支撑基板100可以是玻璃基板，塑料基板或金属基板。更详言之，支撑基板100可以是钠钙玻璃基板。

如果支撑基板100由钠钙玻璃形成，则在太阳能电池的制造过程中，钠钙玻璃中的Na可能会散布到由铜铟镓硒（CIGS）形成的吸光层300中。因此，吸光层300的电荷浓度会增加。这可能是增加太阳能电池光电转换效率的一个因素。

除此以外，支撑基板100可以由诸如氧化铝的陶瓷，不锈钢和柔性聚合物形成。支撑基板100可以是透明的，刚性或柔性的。

背电极层200布置在支撑基板100上。背电极层200是导电层。背电极层200通过转运在太阳能电池的吸光层300中产生的电荷，能够使得电流流到太阳能电池之外。为了执行上述动作，背电极层200应该具有高电导率，即低电阻率。

此外，由于背电极层200与用于形成吸光层的CIGS化合物相接触，所以吸光层300和背电极层200应该具有低接触电阻值的欧姆接触。

另外，在形成CIGS化合物时进行的在S或Se氛围下的热处理期间，背电极层200需要保持高温稳定性。另外，背电极层200应当相对于支撑基板100具有良好的结合力，以防止由于热膨胀系数差异而在背电极层200与支撑基板100之间出现脱层现象。

背电极层200可以由Mo、Au、Al、Cr、W及Cu中的一种形成。在这些材料中，尤其是Mo，较之于其他元素来说，具有相对于支撑基板100的更小的热膨胀系数差异，所以由于其优良的结合力其可以防止脱层现象，并且能满足背电极层200的整体特性要求。

背电极层200可以包括至少两个层。此时，各个层可以由相同或不同的金属形成。

吸光层300可以形成在背电极层200上。吸光层300包含p型半导体化合物。更详言之，吸光层300包含I-III-VI族基化合物。例如，吸光层300可以具有Cu(In,Ga)Se₂(CIGS)基晶体结构、铜铟硒基晶体结构或铜镓硒晶体结构。

吸光层300的能带隙可以是约1.1eV至约1.2eV。

孔隙360可以形成在吸光层300中。孔隙360可以使用聚苯乙烯（PS）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的聚合物来形成。