太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

近年来，由于传统能源问题日渐突出，新能源发展迅速，尤其以太阳能作为重视发展的能源之一。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。而在电池制备过程中，为了让电池形成不同的子电池，并实现各子电池之间的串并联，通常需要进行至少三次激光/机械刻划工艺(根据刻划的时间顺序，命名为第一次刻划、第二次刻划、第三次刻划)。

传统的三次划线工艺制备的组件在刻线位置不具备透光性，在玻璃基太阳能电池用作建筑物玻璃幕墙时，其不透光性是重要的限制条件，为满足室内采光需求，市场多采用玻璃基太阳能电池和正常透光玻璃混合安装，若玻璃基太阳能电池具备透光性，则可更容易满足市场需求。

技术实现要素：

为了解决上述玻璃基太阳能电池不透光的问题，本发明提供了一种太阳能电池及其制备方法。其中，所述太阳能电池包括依次层叠的透明基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层、前电极层，所述太阳能电池内设有刻划线，所述刻划线包括依次设置的两条第一刻划线、第二刻划线和第三刻划线，所述第一刻划线自所述背电极层远离所述透明基板的一面开设至所述透明基板靠近所述背电极层的一面，所述第二刻划线自所述缓冲层远离所述透明基板的一面开设至所述背电极层远离所述透明基板的一面，所述第二刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影，且使高阻层能够与背电极层接触，所述第三刻划线自所述前电极层远离所述透明基板的一面开设至所述背电极层远离所述透明基板的一面。

制备上述太阳能电池的方法包括：

在透明基板的一侧形成背电极层；

在所述背电极层上进行第一次刻划，形成两条第一刻划线；

在所述背电极层上依次制备光吸收层、缓冲层；

在所述缓冲层上进行第二次刻划，使形成的第二刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影，且使所述背电极层部分裸露；

在所述缓冲层和所述第二刻划线上依次制备高阻层和前电极层；

在所述前电极层上进行第三次刻划，形成第三刻划线。

与现有技术相比，本发明的太阳能电池的第二刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影，从而在保证电池背电极层导电的同时，使得第二刻划线处的透明基板上只有光吸收层、缓冲层、高阻层和前电极层，由于上述膜层厚度很小而且具有一定的透光性，所以使得太阳能电池具有了透光性，能更好的满足市场应用需求。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明一实施例示出的太阳能电池结构示意图；

图2为本发明一实施例示出的太阳能电池制备方法的流程图。

附图标记：00-透明基板、01-背电极层、02-光吸收层、03-缓冲层、04-高阻层、05-前电极层、21-第一刻划线、22-第二刻划线、23-第三刻划线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一实施例中的太阳能电池结构如图1所示。根据图1可知，该太阳电池包括依次层叠的透明基板00、背电极层01、光吸收层02、缓冲层03、高阻层04、前电极层05，所述太阳能电池内设有刻划线，所述刻划线包括依次设置的两条第一刻划线21、第二刻划线22和第三刻划线23，所述第一刻划线21自所述背电极层01远离所述透明基板00的一面开设至所述透明基板00靠近所述背电极层01的一面，所述第二刻划线22自所述缓冲层03远离所述透明基板00的一面开设至所述背电极层01远离所述透明基板00的一面，所述第二刻划线22在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线21在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影，且使前高阻层04能够与背电极层01接触，所述第三刻划线23自所述前电极层05远离所述透明基板00的一面开设至所述背电极层01远离所述透明基板00的一面。

具体的，透明基板00的材料可以为玻璃或透明塑料材料。背电极层01的材料可为金属钼或钨，可选的，所述背电极层01的厚度为300nm-500nm，例如300nm，350nm，400nm，450nm，500nm。光吸收层02的材料为铜铟镓硒或碲化镉，可选的，所述光吸收层02的厚度为1μm-3μm，例如2μm。缓冲层03的材料为硫化镉或硫化锌，可选的，所述缓冲层03的厚度为20nm-60nm，例如40nm。高阻层04的材料为本征氧化锌或氧化锌镁，可选的，所述高阻层04的厚度为20nm-60nm，例如40nm。前电极层05的材料为铝掺杂氧化锌、硼掺杂氧化锌、或铟掺杂氧化锡，可选的，所述前电极层05的厚度为100nm-500nm，例如200nm。

刻划线为多组，多组刻划线间隔设置。每组刻划线均包括依次设置的两条第一刻划线21、第二刻划线22和第三刻划线23。所述第一刻划线21自所述背电极层01远离所述透明基板00的一面开设至所述透明基板00靠近所述背电极层01的一面，即第一刻划线21贯穿分割背电极层01，多个第一刻划线21相平行并且覆盖有光吸收层02，以将太阳能电池分为多个相互绝缘的电池单元。可选的，第一刻划线21的宽度为30μm～50μm，两条所述第一刻划线21的间距为90μm～140μm。

第二刻划线22自所述缓冲层03远离所述透明基板00的一面开设至所述背电极层01远离所述透明基板00的一面，所述第二刻划线22在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线21在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影，且使前高阻层04能够与背电极层01接触，即在制备第二刻划线22时，使得背电极层01部分裸露，以在相邻的电池单元形成背电极层01和前电极05的连接通道。可选的，第二刻划线22的宽度为60μm～80μm。

在第二条第一刻划线21附近开设上述第二刻划线22的结构，使得第二刻划线处的透明基板00上只有光吸收层、缓冲层、高阻层和前电极层，由于上述膜层厚度很小而且具有一定的透光性，所以使得太阳能电池具有了透光性，能更好的满足市场应用需求。

第三刻划线22自所述前电极层05远离所述透明基板00的一面开设至所述背电极层01远离所述透明基板00的一面。第三刻划线22使相邻电池单元的前电极层分开，从而实现相邻电池单元的分割。可选的，第三刻划线23与第一条第一刻划线21的间距为240μm～300μm。

本发明的一实施例还提供了图1所示的太阳能电池的制备方法，如图2所示，制备方法包括：

步骤01：在透明基板00的一侧形成背电极层01。

具体的，透明基板00的材料可以为玻璃、透明塑料等。可以通过磁控溅射法在基板的一侧镀制厚度为300nm-500nm的背电极层，如钼背电极层或钨背电极层。

步骤02：在所述背电极层01上进行第一次刻划，形成两条第一刻划线21。

具体的，在所述的背电极层上通过激光刻划法或机械刻划法刻划多组第一刻划线21，使第一刻划线21贯穿背电极层01。每组第一刻划线21包含两条。可选的，两条第一刻划21的间距为90μm～140μm，每条第一刻划线的宽度为10μm-100μm。

步骤03，在所述背电极层01上依次制备光吸收层02、缓冲层03。

具体的，光吸收层为铜铟镓硒或碲化镉，通过共蒸发法或者溅射法在所述背电极层01上和所述第一刻划线21中制备光吸收层02，光吸收层02的厚度为1μm-3μm。

通过化学水浴法制备缓冲层，具体的，缓冲层为硫化镉或硫化锌，缓冲层的厚度为20nm-60nm。

步骤04：在所述缓冲层03上进行第二次刻划，使形成的第二刻划线22在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线21在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影，且使所述背电极层01部分裸露。

具体的，可通过激光刻划法或机械刻划法平行刻划多组第二刻划线22，所述第二刻划线22在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线21在背电极层01远离所述透明基板00一面的投影，且使前高阻层04能够与背电极层01接触，即在制备第二刻划线22时，使得背电极层01部分裸露，以在相邻的电池单元形成背电极层01和前电极05的连接通道。可选的，第二刻划线22的宽度为60μm～80μm。

步骤05：在所述缓冲层03和所述第二刻划线22上依次制备高阻层04和前电极层05。

可通过磁控溅射法在所述缓冲层上制备高阻层04，具体的，高阻层04为本征氧化锌或氧化锌镁，高阻层04的厚度为20nm-60nm。

通过磁控溅射法在高阻层04上制备前电极层05，具体的，前电极层05为铝掺杂氧化锌、硼掺杂氧化锌、或铟掺杂氧化锡。可选的，前电极层05的厚度为100nm-500nm。

步骤06：在所述前电极层05上进行第三次刻划，形成第三刻划线23

在每一个第二刻划线22旁边(远离第一刻划线21的一边)通过激光刻划法或机械刻划法平行刻划多个第三刻划线23(一个第二刻划线对应一个第三刻划线)，第三刻划线23自所述前电极层05远离所述透明基板00的一面开设至所述背电极层01远离所述透明基板00的一面。具体的，第三刻划线23和第一条所述第一刻划线21的间距为240μm～300μm。可选的，第三刻划线23的宽度40μm-60μm。

与现有技术相比，本发明所提供的太阳能电池具有以下优点：

现有技术中，本发明的太阳能电池的第二刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影覆盖第二条所述第一刻划线在背电极层远离所述透明基板一面的投影，从而在保证电池背电极层导电的同时，使得第二刻划线处的透明基板上只有光吸收层、缓冲层、高阻层和前电极层，由于上述膜层厚度很小而且具有一定的透光性，所以使得太阳能电池具有了透光性，能更好的满足市场应用需求。

可以理解的是，本发明中使用的“上”、“下”、“第一面”、“第二面”仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。