[实用新型]一种用于制备聚光薄膜电池的接收器的掩模板

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚光光伏发电技术领域，具体涉及一种用于制备聚光薄膜电池的接收器的掩模板。 

背景技术

近年来，太阳能已成为现代社会资源开发的重点，光伏发电在我国受到前所未有的重视，太阳能发电正在成为我国可再生能源利用中的一支生力军。其中，对太阳能聚光光伏系统(CPV)的关注和研究发展，将光伏发电带进了一个新的时代。 

太阳能聚光光伏系统通过光学元件把一定面积上的阳光几十倍甚至上千倍的会聚在一个较小的电池芯片上，从而有效地减少了光电池的用量，大幅度降低电池成本。 

太阳能聚光光伏系统中，聚光组件中的接收器由一个或多个光伏电池组成，接受汇聚后的阳光，产生光电转换。接收器主要为砷化镓基多结电池和晶体硅电池。其中，砷化镓基多结电池被独立用作点聚光CPV组件中的接收电池，而多晶硅电池则是通过外围引线连接形成线性接收器。 

薄膜电池也可用来作为CPV接收器，如铜铟镓硒(Cu(In，Ga)Se₂，CIGS)电池。但是，在线聚光CPV系统中，由于CIGS电池的两个电极均在衬底上表面，将各独立CIGS聚光电池互连形成线性接收器就极具困难。各电池之间的外围接线会增加电池的阴影，也会由于暴露于强光中而产生安全问题。 

发明内容

本实用新型提供了一种用于制备太阳能聚光薄膜电池的接收器的掩模板，实现多个太阳能聚光薄膜电池的分离和串联互连，无需使用外部接线，有效节省了成本，并提高了接收器的可靠性。 

一种用于制备聚光薄膜电池的接收器的掩模板，为由第一掩模板、第 二掩模板和第三掩模板构成的成套掩模板，其中， 

(1)所述的第一掩模板用于在衬底上进行背电极溅射，所述的第一掩模板上设有若干条互相垂直的横向主栅线和纵向主栅线，所述的横向主栅线用于将所述的第一掩模板分成若干组，所述的纵向主栅线用于将所述的第一掩模板分成若干列，这样，所述的横向主栅线和纵向主栅线将所述的第一掩模板分成若干空格，每一个空格对应一个电池的面积； 

所述的第一掩模板的长度不小于衬底的长度，所述的第一掩模板的宽度不小于衬底的宽度，这样所述的第一掩模板的长度和宽度能够覆盖衬底的长度和宽度。通常，所述的第一掩模板的长度等于衬底的长度，所述的第一掩模板的宽度等于衬底的宽度，这样所述的第一掩模板的长度和宽度刚好覆盖衬底的长度和宽度。所述的第一掩模板的组数可以由每组的宽度、横向主栅线的宽度及第一掩模板的宽度来确定，每组最后成为包含若干个依次串联的单体电池的一个线性接收器；所述的第一掩模板的列的数目，即每组的电池数目，由每块电池的长度、纵向主栅线的宽度及第一掩模板的长度决定。在所述的每一个空格的两个左侧角上设有矩形标签，所述的矩形标签的长度L满足：0.05mm＜L＜1mm，宽度W满足：0.05mm＜W＜1mm。 

用所述的第一掩模板在衬底上沉积薄膜后，在横向主栅线和纵向主栅线及矩形标签覆盖的区域没有背电极材料，在衬底的其它区域均沉积有背电极材料。这样，纵向主栅线的宽度决定了在同一线性接收器上相邻电池之间的距离。由于相邻电池之间的区域虽然被光照到但是不会产生光电流，因此这个距离需要尽量缩小。 

为了达到这个目标，可以省去纵向主栅线(或者说设置纵向主栅线的宽度为零)，但在完成背电极薄膜制备之后，要利用激光划线来进行每排中的背电极的分离，由于激光的宽度可以在毫米量级，这样在相邻电池之间只会产生极小的死区。 

所述的衬底为绝缘衬底或镀有介电层的导电衬底。 

(2)所述的第二掩模板用于制备铜铟镓硒吸收层、缓冲层和透明导电层，所述的第二掩模板与所述的第一掩模板左右对称，或者说互为镜像。 

同样，如果采用省去纵向主栅线的第一掩模板，则所述的第二掩模板 也省去纵向主栅线(或者说设置纵向主栅线的宽度为零)。这样，使用所述的第二掩模板完成上述铜铟镓硒吸收层、缓冲层和透明导电层三层材料的制备后，需要通过机械或激光划线来进行每排中这三层材料的分离，以尽可能的减少相邻电池之间的死区。 

用所述的第二掩模板在背电极和衬底上沉积薄膜后，形成铜铟镓硒吸收层、缓冲层和透明导电层； 

(3)所述的第三掩模板用于制备金属栅线；所述的第三掩模板上设有若干条主栅和若干条细栅，光生电子通过所述的细栅汇集到所述的主栅上。 

所述的细栅为梯形，越接近主栅，细栅的宽度越大，梯形细栅的面电阻越小，避免因电流密度的增加引起串联损耗增大。该设计在降低细栅覆盖面积的同时，有效降低了细栅的串联损耗。