[发明专利]薄膜太阳能电池及其形成方法

说明书

本申请要求于2013年3月14日提交的美国临时专利申请第61/782,057号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及薄膜光电太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池是用于通过太阳光直接生成电流的光电组件。由于对清洁能源的日益增长的要求，太阳能电池的制造近年来急剧扩张并且继续扩张。多种类型的太阳能电池存在并且继续进行开发。太阳能电池包括吸收被转换为电流的太阳光的吸收层。

当前存在多种太阳能收集模块。太阳能收集模块通常包括很大的平坦基板，并且包括背面接触层、吸收层、缓冲层和正面接触层，该正面接触层可以是透明导电氧化物（TCO）材料。多个太阳能电池形成在一个基板上，并且通过每个天阳能电池中的各个互连结构进行串联连接，以形成太阳能电池模块。

每个互连结构都包括三条划线，被称为P1、P2和P3。P1划线延伸穿过背面接触层并且填充有吸收材料。P2划线延伸穿过缓冲层和吸收层，并且填充有（导电）正面接触材料。因此，P2划线将第一太阳能电池的正面电极连接至相邻太阳能电池的背面电极。P3划线延伸穿过正面接触层、缓冲层和吸收层。

因为互连结构不会有助于太阳能电池吸收和电流的生成，所以太阳能电池位于互连结构外部的一部分被称为有效电池。因此，太阳能电池模块的一系列电阻在很大程度上取决于正面接触层的电阻和正面接触层和背面接触层之间的接触电阻。

发明内容

为了解决现有技术所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种太阳能电池，包括：背面接触层；吸收层，位于所述背面接触层上；缓冲层，位于所述吸收层上；以及正面接触层，位于所述缓冲层之上，所述正面接触层具有第一部分和第二部分，其中，所述正面接触层的所述第一部分和所述第二部分在由厚度和掺杂浓度所构成的组中的一个方面相互不同。

在该太阳能电池中，所述正面接触层的所述第二部分的面积大于所述第一部分的面积。

在该太阳能电池中，所述第一部分位于所述太阳能电池的互连结构区域中，并且所述第二部分的50%以上的面积位于所述太阳能电池的所述互连结构区域的外部，并且所述正面接触层的所述第二部分的掺杂浓度低于所述第一部分的掺杂浓度。

根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能电池，包括：背面接触层；吸收层，位于所述背面接触层上；缓冲层，位于所述吸收层上；以及第一正面接触层，位于所述缓冲层之上，所述第一正面接触层具有第一掺杂浓度；以及第二正面接触层，位于所述缓冲层的一部分之上，所述第二正面接触层覆盖的面积小于所述第一正面接触层覆盖的面积，所述第二正面接触层的第二掺杂浓度不同于所述第一掺杂浓度。

在该太阳能电池中，所述第一正面接触层的掺杂浓度低于所述第二正面接触层的掺杂浓度，并且所述第一正面接触层形成在所述第二正面接触层上。

在该太阳能电池中，所述第一正面接触层的掺杂浓度低于所述第二正面接触层的掺杂浓度，并且所述第二正面接触层形成在所述第一正面接触层上。

在该太阳能电池中，所述第一正面接触层的掺杂浓度在1×10¹²atoms·cm^-3到5×10²⁰atoms·cm^-3之间，并且所述第二正面接触层的掺杂浓度在1×10¹⁷atoms·cm^-3到8×10²²atoms·cm^-3之间。

在该太阳能电池中，所述太阳能电池具有包括多条划线的互连结构；以及所述第二正面接触层形成在与所述多条划线垂直地延伸的一个或多个区域中。

在该太阳能电池中，所述第二正面接触层具有连接至所述一个或多个区域并且远离所述一个或多个区域进行延伸的至少一个附加区域。

在该太阳能电池中，所述第二正面接触层具有连接在所述一个或多个区域的相对侧并且延伸所述太阳能电池的大部分宽度的两个所述附加区域。

在该太阳能电池中，所述太阳能电池的所述互连结构具有多条划线；以及所述第二接触层贯穿其长度延伸到所述多条划线中的至少一条之上。

在该太阳能电池中，所述互连结构具有位于所述背面接触层中的第一划线和延伸穿过所述吸收层、所述缓冲层以及所述第一正面接触层的第二划线；其中，所述第二正面接触层在所述第一划线和所述第二划线之间延伸但不越过所述第一划线和所述第二划线。