[发明专利]薄膜太阳能电池及其制备方法

说明书

一种薄膜太阳能电池，包括依次叠合的基板、光吸收层、缓冲层、窗口层和上电极层，还包括一第一凹槽和一第一绝缘块，第一凹槽是通过使用激光对沉积有光吸收层、缓冲层和窗口层的基板进行刻划，通过以细线形式去除光吸收层的一部分、缓冲层的一部分和窗口层的一部分来进行构图所形成的图案，绝缘块设置于第一凹槽内，太阳光从基板远离光吸收层的一侧进入薄膜太阳能电池。本发明实施例还提供一种薄膜太阳能电池的制备方法。本发明实施例提供的薄膜太阳能电池及其制备方法，在保持太阳能电池光电转换效率的前提下，能实现太阳能电池组件的轻薄化。

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及其制备方法。

背景技术

工业革命的发展给人类社会带来福祉的同时也引发并加剧了人与自然之间的矛盾。一方面，人类对大自然毫无节制的索取导致能源短缺问题日益严重，长此以往，我们将置子孙后代于资源枯竭、无能源可用的尴尬境地；另一方面，石油、煤等石化能源的大量使用导致生态环境急剧恶化，水、空气渐渐都蜕变成了毒水、毒气，侵蚀了人类维持生存所不可或缺的物质基础：代际公平和人类的永续发展成为当今世界不得不共同面对并付出实际努力以解决的问题。

发展绿色替代能源，尤其是发展太阳能电池，是解决上述问题的有效途径。

太阳能电池是利用半导体材料的光生伏特效应(即光伏效应)将太阳辐射能直接转换为电能，是一种廉价、清洁、高效、无污染的“绿色”新型能源。其中铜铟镓硒(简称CIGS)薄膜太阳能电池由于具有制造成本低、性能稳定、抗辐射能力强、光谱响应范围宽、光电转换效率高等优点，被国际公认是下一代最有前景的太阳能电池。

现有技术中，CIGS薄膜太阳能电池典型结构为：衬底玻璃，Mo背电极，CIGS吸收层，CdS缓冲层，本征ZnO和AZO窗口层，Ni-Al栅电极，MgF2减反层，完成电池组制备后需要在上面再通过EVA贴合保护玻璃，即CIGS太阳能电池至少包括两片玻璃基板。

然而，在某些应用领域中，要求太阳能电池组件轻薄化。例如，在太阳能电池组件与建筑相结合的应用(光伏建筑一体化，简称BIPV)领域要求太阳能电池组件轻薄化，实现太阳能组件轻薄化有利于加快建筑技术和光伏技术的进一步结合，促进光伏建筑一体化的快速发展。

在保持太阳能电池光电转换效率的前提下，实现太阳能电池的轻薄化是太阳能电池技术领域一个亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术问题，本发明提供一种薄膜太阳能电池及其制备方法，在保持太阳能电池光电转换效率的前提下，能实现太阳能电池组件的轻薄化。

为达到上述技术效果，本发明提供的技术方案如下。

一种薄膜太阳能电池，包括依次叠合的基板、光吸收层、缓冲层、窗口层和上电极层，所述光吸收层位于所述基板一侧，所述缓冲层位于所述光吸收层远离所述基板的一侧，所述窗口层位于所述缓冲层远离所述光吸收层的一侧，所述上电极层位于所述窗口层远离所述缓冲层的一侧，所述薄膜太阳能电池还包括一第一凹槽和一第一绝缘块，所述第一凹槽是通过使用激光对沉积有所述光吸收层、所述缓冲层和所述窗口层的所述基板进行刻划，通过以细线形式去除所述所述光吸收层的一部分、所述缓冲层的一部分和所述窗口层的一部分来进行构图所形成的图案，所述绝缘块设置于所述第一凹槽内，太阳光从所述基板远离所述光吸收层的一侧进入所述薄膜太阳能电池。

本发明较佳实施例中，所述薄膜太阳能电池还包括一第二凹槽，所述第二凹槽是通过使用刻针或激光对沉积有所述光吸收层、所述缓冲层和所述窗口层的所述基板进行刻划，通过以所述第一凹槽为参考位置偏移规定量，以细线形式去除所述缓冲层的一部分和所述窗口层的一部分来进行构图所形成的图案，所述上电极层填入所述第二凹槽内。