[实用新型]薄膜太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池包括：导电的背电极支撑结构；在背电极支撑结构上的第一电极层；在第一电极层上的电池有源层；和在电池有源层上的第二电极层；其中，所述背电极支撑结构与所述第一电极层导电连接，并支撑所述电池有源层。本实用新型实施例的薄膜太阳能电池，制备工艺简单。

技术领域

本实用新型的实施例涉及半导体技术领域，特别涉及一种薄膜太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池作为一种清洁能源，在国防和民用方面发挥着重要作用。特别是薄膜太阳能电池，因其轻薄、柔软、可弯曲等优点而在许多领域，特别是在对载荷重量较为敏感的航天或航空设备上得到了广泛的应用。柔性薄膜太阳能电池通常采用倒装方法来制备。在其制备过程中，需要将电池外延层从原生长衬底上剥离，然后将外延层转移到一柔性的转移衬底上，在转移衬底上进行后续电极的制作。已有报道采用聚酰亚胺(PI)等绝缘材料薄膜作为转移衬底，可以获得柔性较好的薄膜太阳能电池。但这种结构的一个缺点在于，需要在柔性的不导电衬底上引出背电极，这增加了整个电池制作工艺的步骤，并影响了外延片的可利用面积。

因此，有必要提供一种改进结构的薄膜太阳能电池，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提出了一种改进结构的薄膜太阳能电池及其制造方法，其至少能够简化倒装型薄膜太阳能电池的制备工艺，提高生产效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池包括：导电的背电极支撑结构；在背电极支撑结构上的第一电极层；在第一电极层上的电池有源层；和在电池有源层上的第二电极层；其中，所述背电极支撑结构与所述第一电极层导电连接，并适于支撑所述电池有源层。

根据一些实施方式，所述背电极支撑结构包括多孔金属层。

根据一些实施方式，所述多孔金属层包括多孔铜。

根据一些实施方式，所述多孔金属层的孔隙率在40％-70％之间，优选在50％-60％之间；孔径平均尺寸小于1μm，优选小于500nm。

根据一些实施方式，所述背电极支撑结构的密度不大于10.0g/cm³，优选不大于5.0g/cm³。

根据一些实施方式，所述背电极支撑结构包括密度不大于5.0g/cm³的导电金属层。

根据一些实施方式，所述导电金属层包括钛、铬、铝、镁、锌中的一种或多种。

根据一些实施方式，所述背电极支撑结构包括密度不大于5.0g/cm³的碳纤维层。

根据一些实施方式，所述背电极支撑结构的厚度在15μm-50μm之间，优选在20μm-40μm之间，更优选在20-30μm之间。

根据一些实施方式，所述电池有源层包括砷化镓电池有源层。

本实用新型实施例的另一方面还提供一种制备上述薄膜太阳能电池的方法，其中，所述多孔金属层采用脱合金法或氢气泡模板法制备。

本实用新型实施例的另一方面还提供一种制备上述薄膜太阳能电池的方法，包括：提供临时衬底；在临时衬底上外延生长牺牲层、电池有源层；在所述电池有源层上形成第一电极层；在第一电极层上形成背电极支撑结构，所述背电极支撑结构和所述第一电极层导电连接；在背电极支撑结构上形成密封背电极支撑结构的保护膜；采用腐蚀液腐蚀牺牲层来实现临时衬底的剥离；以背电极支撑结构作为支撑衬底，在电池有源层的背离背电极支撑结构的一侧，即电池有源层的被剥离出来的新表面上形成第二电极层。

根据一些实施方式，所述方法还包括：在剥离临时衬底和牺牲层之后，去除保护膜。