專利名稱：一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，特別應(yīng)用于太陽能電池屋頂電站、光伏建筑一體化、地面光伏電站領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能電池主要應(yīng)用有單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池，以及非晶硅、碲化鎘、銅銦硒等薄膜太陽能電池。單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到 M%，是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，技術(shù)也最為成熟，但制作成本很大；多晶硅太陽電池比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，但是使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短，且晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)需要消耗高純硅材料，制造這些材料工藝復(fù)雜，電耗很大，在太陽能電池生產(chǎn)總成本中己超二分之一，加之拉制的單晶硅棒呈圓柱狀，切片制作太陽能電池也是圓片，組成太陽能組件平面利用率低；非晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減，直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。目前，市場上現(xiàn)有的多元化合物薄膜太陽能電池，又存在運(yùn)輸、安裝和使用過程中沖擊振動(dòng)及其他應(yīng)力的機(jī)械強(qiáng)度的高要求，現(xiàn)有的電池組件結(jié)構(gòu)及制造工藝難以滿足市場的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，克服晶體硅太陽能電池成本高的缺點(diǎn)，解決現(xiàn)有的非晶硅薄膜太陽能電池穩(wěn)定性差和轉(zhuǎn)換率低的缺點(diǎn)，成本低、穩(wěn)定性好、對(duì)太陽光譜吸收好和光電轉(zhuǎn)化效率高。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，包括玻璃基底、玻璃蓋板及通過封裝膜依次層疊封裝在所述玻璃基底和玻璃蓋板之間的背電極層、薄膜光吸收層、緩沖層、適配層、前電極，所述背電極層設(shè)在所述玻璃基底側(cè)， 所述薄膜光吸收層是銅銦硒化合物薄膜層。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述銅銦硒化合物薄膜層是由鉬層、銅銦硒層、硫化鎘層、本征氧化鋅層和摻鋁氧化鋅層層疊構(gòu)成。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述封裝膜是PVB封裝膜，所述玻璃蓋板是鋼化玻璃。制造本實(shí)用新型的工藝步驟1)在玻璃基底上濺射背電極層，沿玻璃基底長邊方向激光刻劃Pl線；2)濺射銅銦鎵金屬預(yù)制層，與氣體發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)生成薄膜光吸收層；3)在薄膜光吸收層上沉積緩沖層，沿玻璃基底長邊方向刻劃P2線；4)濺射透明前電極；5)沿玻璃基底長邊方向刻劃P3線；[0014]6)噴砂、磨邊、鉆孔、敷設(shè)導(dǎo)帶；7)敷設(shè)玻璃蓋板；8)通過層壓封裝技術(shù)制備完整的電池組件。具體步驟是P1刻劃是從膜面刻劃到玻璃，將背電極劃分成若干個(gè)區(qū)域，P2是從膜面刻劃到背電極鉬層，將薄膜光吸收層和緩沖層劃掉，之后P3是從膜面刻劃到背電極， 將光吸收層、緩沖層和前電極劃掉，使若干個(gè)小電池串聯(lián)起來。采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是(1)在背電極鉬層濺射沉積之后，銅、銦和鎵層濺射沉積之前，需進(jìn)行激光刻劃，以分隔背電極、實(shí)現(xiàn)各子電池的串聯(lián)；在本征氧化鋅濺射沉積之后，需進(jìn)行機(jī)械刻劃，以形成內(nèi)聯(lián)式多PN結(jié)薄膜電池，提高了電池的輸出電壓；在摻鋁氧化鋅濺射沉積之后，需進(jìn)行機(jī)械刻劃，以分隔表面電極、實(shí)現(xiàn)各子電池的串聯(lián)；采用內(nèi)聯(lián)式技術(shù)形成電池的串聯(lián)，從而大大簡化了電池方陣互聯(lián)技術(shù)；(2) PVB封裝膜，鋼化玻璃材質(zhì)的玻璃蓋板，降低了組件成本，便于推廣。
圖1是本實(shí)用新型銅銦硒薄膜太陽能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-玻璃基底；2-背電極層；3-薄膜光吸收層；4-緩沖層；5-適配層；6_前電極；7-封裝膜；8-玻璃蓋板；9-入射光；10-透射光。圖2是本實(shí)用新型銅銦硒薄膜太陽能電池組件的橫向剖視圖；圖中21-P1刻劃槽；22-P2刻劃槽；23-P3刻劃槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍，一切從本實(shí)用新型的構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)所作出的結(jié)構(gòu)變換均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，如圖1所示，包括玻璃基底1、玻璃蓋板8及通過封裝膜7依次層疊封裝在所述玻璃基底1和玻璃蓋板8之間的背電極層2、薄膜光吸收層3、緩沖層4、適配層5、前電極6，背電極層2設(shè)在所述玻璃基底1側(cè)，所述薄膜光吸收層 3是銅銦硒化合物薄膜層。薄膜光吸收層3是銅銦鎵金屬預(yù)制層在經(jīng)過硫化和硒化反應(yīng)后，生成的銅銦硒化合物薄膜層，銅銦硒化合物薄膜層是由鉬層、銅銦硒層、硫化鎘層、本征氧化鋅層和摻鋁氧化鋅層疊構(gòu)成；封裝膜7是PVB封裝膜，玻璃蓋板8是鋼化玻璃。本實(shí)用新型銅銦硒薄膜太陽能電池組件，透射光10由入射光9透過玻璃蓋板8，經(jīng)過前電極6、適配層5、緩沖層4、薄膜光吸收層3、背電極層2、玻璃基底1而來。如圖2所示，Pl刻劃槽21為從膜面刻劃到玻璃基底1，將背電極層2劃分成若干個(gè)區(qū)域，P2刻劃槽 22是從膜面刻劃過背電極層2到鉬層，將薄膜光吸收層3和緩沖層4劃掉，P3刻劃槽23是從膜面刻劃到背電極層2，將薄膜光吸收層3、緩沖層4和前電極層6劃掉，使若干個(gè)小電池串聯(lián)起來，有利于提高組件的開路電壓，提高組件的功率。 本實(shí)用新型所揭示的銅銦硒薄膜太陽能電池組件，克服了晶體硅太陽能電池成本高的缺點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的非晶硅薄膜太陽能電池穩(wěn)定性差和轉(zhuǎn)換率低的缺點(diǎn)，成本低、穩(wěn)定性好、對(duì)太陽光譜吸收好和光電轉(zhuǎn)化效率高。
權(quán)利要求1.一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，其特征在于包括玻璃基底、玻璃蓋板及通過封裝膜依次層疊封裝在所述玻璃基底和玻璃蓋板之間的背電極層、薄膜光吸收層、緩沖層、適配層、前電極，所述背電極層設(shè)在所述玻璃基底側(cè)，所述薄膜光吸收層是銅銦硒化合物薄膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的銅銦硒薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述銅銦硒化合物薄膜層是由鉬層、銅銦硒層、硫化鎘層、本征氧化鋅層和摻鋁氧化鋅層層疊構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的銅銦硒薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述封裝膜是 PVB封裝膜，所述玻璃蓋板是鋼化玻璃。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種銅銦硒薄膜太陽能電池組件，包括玻璃基底、玻璃蓋板及通過封裝膜依次層疊封裝在玻璃基底和玻璃蓋板之間的背電極層、薄膜光吸收層、緩沖層、適配層、前電極，背電極層設(shè)在所述玻璃基底側(cè)，薄膜光吸收層是銅銦硒化合物薄膜層。銅銦硒薄膜太陽能電池組件，克服了晶體硅太陽能電池成本高的缺點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的非晶硅薄膜太陽能電池穩(wěn)定性差和轉(zhuǎn)換率低的缺點(diǎn)，成本低、穩(wěn)定性好、對(duì)太陽光譜吸收好和光電轉(zhuǎn)化效率高。
文檔編號(hào)H01L31/048GK202120951SQ201120217608
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者吳魁藝, 李劼, 李和勝, 王巖, 禚鴻德, 陳培專 申請(qǐng)人:山東孚日光伏科技有限公司