[发明专利]一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域，解决了现有技术中CIGS太阳能薄膜电池的光吸收效率低的技术问题。该柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池包括柔性基底以及依次层叠在柔性基底上的背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌高阻抗层以及透明表面电极层；吸收层与背电极层之间设有碱金属掺杂复合层；碱金属掺杂复合层上设有通道，吸收层部分填充于通道内；透明表面电极层上设有锡电极，锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。本发明提供的CIGS太阳能薄膜电池能够充分吸收入射光，提高了电池的光吸收性能，进而提高了CIGS太阳能薄膜电池的输出性能。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法。

背景技术

太阳能薄膜电池是把光能转换为电能的光电子器件，它的光电转换效率定义为总输出功率与入射到太阳电池表面的太阳光总功率的比值，由于光电转换效应是在电池内部发生，因此太阳能电池对光的吸收特性直接影响其光电转换效率。

太阳能薄膜电池的光损失主要受三方面影响：第一方面，电池表面金属电极遮挡作用造成的光损失；第二方面，电池前表面的反射损失，反射大小与电池光学参数有关，表面光滑的硅电池大约反射30％的太阳光；第三方面，进入电池内部的光波由于无法被充分吸收而产生透射损失，透射损失大小与电池厚度及光波长有关。

现有技术当中的太阳能薄膜电池进行电极制作时使用印刷工艺，但是，利用印刷工艺制作电极产生的遮光面积较大，造成接触电阻较大；另外，由于太阳能电池窗口层表面的入射光的反射较大，造成光损失。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法，用以解决现有CIGS太阳能薄膜电池由于使用印刷工艺进行电极制作以及入射光无法充分吸收，导致太阳能电池的接触电阻增大和遮光面积大且光能无法充分吸收，进而影响太阳能电池的整体输出的技术问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，包括柔性基底以及依次层叠在柔性基底上的背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌高阻抗层以及透明表面电极层；吸收层与背电极层之间设有碱金属掺杂复合层；碱金属掺杂复合层上设有通道，吸收层部分填充于通道内；透明表面电极层上设有锡电极，锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。

在一中可能的设计中，透明表面电极层为ITO-Ag-ITO透明薄膜层，ITO-Ag-ITO透明薄膜层中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处均为波纹形。

在一中可能的设计中，透明表面电极层上表面设有光学薄膜涂层，光学薄膜涂层用于减少入射光的反射，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。

在一中可能的设计中，光学薄膜涂层由上至下依次包括第一氧化铟锡层、纳米二氧化硅层、纳米二氧化钛层以及第二氧化铟锡层。

在一中可能的设计中，柔性基底与背电极层之间设有第一陷光结构，一陷光结构与背电极层的界面处为波纹型Ag薄膜；第一陷光结构用于增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。

在一中可能的设计中，背电极层为Mo背电极复合结构，Mo背电极复合结构由上至下依次包括第一子Mo电极层、第一应力缓冲层、第二子Mo电极层、第二应力缓冲层以及第三子Mo电极层，第一子Mo电极层、第二子Mo电极层以及第三子Mo电极层的厚度依次减小。

在一中可能的设计中，基底采用聚酰亚胺材质，聚酰亚胺与第三子Mo电极层接触。

在一中可能的设计中，第一应力缓冲层和第二应力缓冲层均为Ag薄膜且第一应力缓冲层的厚度大于第二应力缓冲层的厚度。