[发明专利]太阳能电池设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池设备及该太阳能电池设备的制造方法。

背景技术

近来能量需求的增长已促进了用于将太阳能转化为电能的太阳能电池的发展。

具体地，铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池是常见的，该太阳能电池是具有衬底结构的pn异质结器件，所述pn异质结器件具有由玻璃衬底构成的衬底结构、金属后电极层、p型CIGS的光吸收层、高阻缓冲层以及n型窗口层。

在此情形中，图案化光吸收层，以使电极彼此连接，并且图案化缓冲层和光吸收层，以形成单位电池。

为此，应该将真空状态改变为大气压状态。此外，通过机械图案化过程可能使各个层裂开，或者通过激光图案化过程会使与图案相邻的层形成毛边，这降低了太阳能电池的电特性。

发明内容

技术问题

本发明提供一种太阳能电池设备和制造该太阳能电池设备的方法，其降低了过程时间并防止各层变形。

技术方案

在一个实施例中，一种太阳能电池设备包括：衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；以及在所述光吸收层上的前电极层，其中，所述后电极层设置有凹槽，并且限定所述凹槽的所述后电极层的内表面相对于所述衬底的上表面倾斜。

在另一实施例中，一种太阳能电池设备包括：衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；以及在所述光吸收层上的前电极层，其中，所述光吸收层设置有凹槽，并且限定所述凹槽的所述光吸收层的内表面相对于所述衬底的上表面倾斜。

在另一实施例中，一种太阳能电池设备的制造方法包括：在衬底上形成后电极层；在所述后电极层上形成光吸收层；以及在所述光吸收层上形成前电极层，其中，在形成所述后电极层、所述光吸收层或所述前电极层时，将掩膜放置于所述衬底上，然后沉积用于形成所述后电极层、所述光吸收层或所述前电极层的原料。

有益效果

根据本发明，通过利用掩膜同时执行沉积过程和图案化过程来形成后电极层、光吸收层和前电极层。不需要诸如激光图案化或机械划线的额外过程。

因此后电极层、光吸收层和前电极层都可以在真空中形成，减少了过程时间。

此外，当形成后电极层、光吸收层和前电极层时，在图案化过程中使用掩膜，因此可以保护后电极层、光吸收层和前电极层不受机械冲击影响。就是说，可以防止后电极层、光吸收层和前电极层因诸如机械划线的过程而裂开。

此外，由于可以比机械图案化过程更精确地执行所述图案化过程，因此可以减小非有源区NAA，由此提高太阳能电池设备的效率。

此外，由于限定凹槽的光吸收层的内表面是倾斜的，因此用于形成前电极层的材料可以有效地沉积在所述内表面上，由此形成接触图案。

此外，限定凹槽的光吸收层的内表面可以通过圆形部分与光吸收层的上表面连接。因此，可以防止接触图案和前电极层之间的断裂。

附图说明

图1至9是图示根据第一实施例的太阳能电池设备制造方法的剖视图；

图2是图示用于形成后电极层的掩膜的平面图；

图3是图示使用图2的掩膜形成的后电极层的平面图；

图10至17是图示根据第二实施例的太阳能电池制造方法的剖视图；

图13是图示根据第二实施例的第一掩膜的平面图；

图17是图示根据第二实施例的第二掩膜的平面图。

具体实施方式

在实施例的描述中，应该理解，当衬底、层、膜、或电极被表述为在其它衬底、层、膜、或电极“上”或“下”时，术语“上”或“下”既包括“直接地”也包括“间接地”的意思。此外，基于附图确定每个组件的“上”和“下”。另外，为了进一步理解本公开，可以夸大元件的尺寸和元件间的相对尺寸。

图1和图4至9是图示根据第一实施例的太阳能电池设备制造方法的剖视图。图2是图示用于形成后电极层的掩膜的平面图。图3是图示使用图2的掩膜形成的后电极层的平面图。

参照图1和3，制备衬底100，并在衬底100上形成后电极层200。

衬底100由玻璃形成，或者可以由诸如氧化铝的陶瓷、不锈钢、钛或聚合物形成。用于形成衬底100的玻璃可以是钠钙玻璃，并且用于形成衬底100的聚合物可以是聚酰亚胺。衬底100可以是刚性或挠性的。

掩膜10被放置在衬底100上，以形成后电极层200。