[发明专利]覆盖件、太阳能电池制造工艺装置及制造太阳能电池方法

说明书

技术领域

一般而言，本发明涉及薄膜太阳能电池，更具体而言，涉及在制造工艺期间用于临时保护太阳能电池和在其上形成的半导体层的覆盖件、太阳能电池制造工艺装置及制造太阳能电池方法。

背景技术

薄膜光电(PV)太阳能电池是一类能源器件，利用光形式的可再生能源，将其转换成可以用于各种用途的有用电能。薄膜太阳能电池是通过在衬底上沉积半导体和其他材料的各种薄的层和膜形成的多层半导体结构。这些太阳能电池可以被制成以由多个独立电互连电池组成的一些形式存在的轻质柔性板(light-weight flexible sheet)。轻质和柔性的属性给予薄膜太阳能电池广泛的潜在应用性，使其能够作为电源用于便携式电子设备、航空航天、以及住宅和商业建筑，在这些建筑中，它们可以被结合到诸如屋顶板、外立面、以及天窗的各种建筑部件中。

通常薄膜太阳能电池半导体封装件包括形成在背面玻璃或者聚合物衬底上的背导电接触件或电极以及形成在背电极之上的前导电接触件或电极。前电极已经例如由透光导电氧化物(“TCO”)膜材料形成。在前电极和背电极之间散置吸光有源层或者吸收层(“ABS”)，其吸收太阳辐射光子并且激活电子以产生电流，从而以化学方式将太阳能转换成电能。

用于形成吸收层的工艺包括基于炉的硒化/硫化工艺，所述吸收层由诸如铜铟联硒化物物质(CIS)、铜铟镓联硒化物物质或Cu(In,Ga)Se₂(“CIGS”)或者Cu(In,Ga)(Se,S)₂(“CIGSS”)的硫族化物(chalcogenide)材料形成。通常，将诸如铜、铟和镓(用于CIGS或者CIGSS吸收层)的基础材料溅射或者以其他方式沉积在太阳能电池衬底的背电极上。然后将衬底装载在炉子中，向该炉子中引入包含硫化物的气体之后引入包含硒化物的载体气体，所有这些都伴随着加热。

在用于形成薄膜太阳能电池的其他工艺中，由硫化镉(CdS)形成的缓冲层通常通过化学浴沉积(CBD)工艺形成在吸收层上，在该工艺中将整个衬底浸没在电解化学浴中。

前述硒化/硫化和CBD工艺在预期目标区域以外的太阳能电池表面上产生不想要的残留物并且形成化学化合物沉积物。因此，通常在形成前述吸收层和缓冲层之后，需要蚀刻和清洁背面玻璃衬底的背面以去除可能附着在该表面上并且污染该表面的任何化学化合物残渣或沉积物，从而避免潜在的太阳能电池性能退化或者表面缺陷。背面衬底的背面蚀刻/清洁操作使用化学蚀刻、刷洗和水的组合。然而，如果形成在背面玻璃衬底的相反面上的硫族化物吸收层膜暴露于湿气、水和蚀刻溶液，则其易受到剥离和其他形式的损伤。这可能引起表面缺陷并且对太阳能电池的可靠性产生更加明显不利的影响。因此，保护吸收层在清洁背面衬底时不暴露于水和湿气是有用的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一方面，提供了一种用于在制造工艺期间保护太阳能电池衬底的可移除式覆盖系统，所述太阳能电池衬底具有顶面、底面和通过围绕所述太阳能电池衬底水平延伸的外周角边限定的周界，所述系统包括：覆盖件，具有形成内腔的顶部和外周侧壁，所述外周侧壁限定围绕所述覆盖件水平延伸的周界，所述周界接近于所述太阳能电池衬底的周界；可弹性变形的密封元件，与所述侧壁连接并且围绕所述覆盖件的周界延伸，其中当所述覆盖件接合到所述太阳能电池衬底时，所述密封元件被配置成在所述外周角边密封所述太阳能电池衬底的顶面。

在所述的覆盖系统中，所述太阳能电池衬底的形状为矩形或者正方形。

在所述的覆盖系统中，所述太阳能电池衬底的形状为矩形或者正方形，其中，所述覆盖件的长度和宽度的尺寸被设置成至少等于或者大于所述太阳能电池衬底的对应长度和宽度。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件与所述覆盖件的外周侧壁的底面连接。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件由密闭性结构的乙烯-丙烯-双烯单体形成。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件包括泡沫橡胶。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件被配置成在所述密封元件的横向边之间的中点附近接合所述太阳能电池衬底的外周角边。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件的截面形状具有空心。

在所述的覆盖系统中，所述密封元件的截面形状具有空心，其中，所述密封元件的截面形状选自由o形环和d形环所组成的组。

在所述的覆盖系统中，所述太阳能电池衬底的顶面包括吸收层，当所述覆盖件接合到所述太阳能电池衬底时所述吸收层被置于所述覆盖件的下方和所述密封元件的内部。