[发明专利]一种背电极结构、太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种背电极结构，属于太阳能电池技术领域，包括：层叠设置的背电极膜层(21)和钝化层(23)；钝化层(23)上形成有多个第一贯穿孔(231)，第一贯穿孔(231)贯穿钝化层(23)。该背电极结构通过改进结构，在背电极膜层上设置钝化层，钝化了背电极膜层与吸收层之间的接触界面，减少了界面复合，避免了开路电压下降，同时，通过在钝化层上形成有多个第一贯穿孔，使得背电极膜层暴露，实现了背电极膜层与吸收层之间的电接触。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种背电极结构、太阳能电池及其制备方法。

背景技术

CIGS薄膜太阳能电池具有光吸收能力强、制造成本低、可柔性化、发电稳定以及环境友好等优点，是未来最有可能取代硅电池的材料之一。目前CIGS电池实验室最高转换效率已经超过22％。

CIGS电池技术中，超薄CIGS(300～800nm)电池是重要的研究方向之一。原因主要有：(1)降低CIGS膜层的厚度是降低成本的重要途径，尤其可降低In、Ga等关键材料的用量。(2)超薄CIGS的镀膜时间短，生产节拍快，降低生产成本(设备及其它物料的支出)。(3)通常CIGS具有较多的复合缺陷，膜层较厚时，载流子长距离流经CIGS膜层产生较大的复合损耗，而超薄的CIGS厚度和耗尽区宽度相当，可极大减少中性区的复合损耗。

但是现有技术中的超薄CIGS电池，具有如下缺陷：

1、Mo与CIGS的界面复合较高，导致开路电压下降。

2、较薄的CIGS无法充分吸收光线，导致转换效率有限。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种背电极结构、太阳能电池及其制备方法，通过改进背电极结构，在背电极膜层上设置钝化层，钝化了背电极膜层与吸收层之间的接触界面，减少了界面复合，避免了开路电压下降，同时，通过在钝化层上形成有多个第一贯穿孔，使得背电极膜层暴露，实现了背电极膜层与吸收层之间的电接触。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种背电极结构，包括：层叠设置的背电极膜层和钝化层；所述钝化层上形成有多个第一贯穿孔，所述第一贯穿孔贯穿所述钝化层。

进一步，所述背电极膜层在与所述第一贯穿孔的对应位置，形成有接触坑或贯穿所述背电极膜层的接触孔。

进一步，所述背电极结构还包括：反射层，其设置在所述背电极膜层和所述钝化层之间；所述反射层在与所述第一贯穿孔的对应位置形成第二贯穿孔。

进一步，多个所述第一贯穿孔呈矩阵分布。

进一步，所述第一贯穿孔的横截面为圆形，所述第一贯穿孔的直径范围为5-30μm。

进一步，相邻两个所述第一贯穿孔的边缘之间的距离范围为5-20μm。

进一步，所述第一贯穿孔的横截面为圆形、弧形或多边形中的任意一种。

进一步，所述背电极膜层的材料为钼，厚度为200-800nm；和/或所述反射层的材料为铝，所述钝化层的材料为氧化铝，所述反射层与所述钝化层的厚度之和为20-50nm，其中，所述钝化层的厚度为20-40nm。

根据本发明的另一个方面，提供一种太阳能电池，包括上述所述的背电极结构，还包括：吸收层，其位于所述背电极结构之上；所述吸收层通过多个第一贯穿孔与背电极膜层电接触。

进一步，所述吸收层的一侧形成有多个与所述第一贯穿孔形状相匹配的凸起部；所述凸起部穿过所述第一贯穿孔，所述凸起部的顶部和/或侧壁与所述背电极膜层电接触。

进一步，所述吸收层为CIGS薄膜，厚度为300-800nm。