[发明专利]太阳能电池装置及其制造方法

说明书

技术领域

实施例涉及一种太阳能电池装置及其制造方法。

背景技术

最近，随着能源消耗的增长，开发了将太阳光转化成电能的太阳能电池。

太阳能电池(或光伏电池)是直接将太阳光转换成电的太阳能发电的核心元件。

例如，如果能量大于半导体的带隙能量的太阳光入射到具有PN结结构的太阳能电池上，就会产生电子空穴对。由于PN结部分中形成的电场，电子和空穴分别聚集到N层和P层，所以在N层与P层之间产生了光电压。在这种情况下，如果负载连接到太阳能电池两端的两端，电流就会流过太阳能电池。

具体地讲，广泛使用了CIGS基太阳能电池，其中CIGS基太阳能电池是PN异质结装置，所述PN异质结装置具有包括玻璃基板的基板结构、金属背电极层、P型CIGS基光吸收层、高电阻缓冲层和N型窗口层。

人们进行了各种研究来提高太阳能电池的电气特性，例如，低电阻和高透光率。

当基板包括金属时，基板中包括的金属会扩散到CIGS基光吸收层中，使得太阳能电池的效率会降低。

虽然通过在基板与光吸收层之间形成具有例如SiN和Al₂O₃的化学式的阻挡层可以缓解上述问题，但是由于需要额外的过程来形成阻挡层，所以生产率会降低，因而需要改进。

发明内容

技术问题

实施例提供了一种太阳能电池装置，所述太阳能电池装置通过在支撑基板上形成阻挡层来防止当支撑基板中包含的金属材料扩散到光吸收层中时引起的效率降低。

技术方案

根据实施例，提供了一种太阳能电池装置，所述太阳能电池装置包括：支撑基板；在所述支撑基板上的阻挡层，所述阻挡层包含在所述支撑基板中所包含的材料的化合物；在所述阻挡层上的背电极层；在所述背电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的缓冲层；以及在所述缓冲层上的窗口层。

有益效果

如上所述，根据实施例的太阳能电池装置，阻挡层形成在具有金属材料的支撑基板上，使得可以防止由于支撑基板的金属材料扩散到光吸收层中所造成的太阳能电池的效率降低。因此，可以提高设备的可靠性。

附图说明

图1是示出了根据实施例的太阳能电池装置的剖视图；并且

图2至图5是示出了根据实施例的太阳能电池面板的制造过程的剖视图。

具体实施方式

在实施例的描述中，将会理解的是，当基板、层、薄膜或电极被称为在另一个基板、另一个层、另一个薄膜或另一个电极“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个层、另一个薄膜或另一个电极上，或者还可以存在一个或多个中间层。已经参照附图描述了层的这种位置。为了说明的目的，可以夸大附图所示的元件大小，并且可以不完全反映实际大小。

图1是示出了根据实施例的太阳能电池装置的剖视图。参见图1，太阳能电池面板包括支撑基板100、阻挡层200、背电极层300、光吸收层400、缓冲层500和窗口层600。

支撑基板100具有平板形状并且支撑阻挡层200、背电极层300、光吸收层400、缓冲层500和窗口层600。

支撑基板100可以是绝缘体。支撑基板100可以是金属基板。此外，支撑基板100可以是由不锈钢(SUS、STS)形成的。根据支撑基板100中包含的材料的构成比率，可以使用多种符号来识别支撑基板100，并且支撑基板可以包括C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo和Fe中的至少一种。支撑基板100可以是柔性的。

阻挡层200形成在支撑层100上。

当支撑基板100包括金属元素时，支撑基板中包含的材料会扩散到光吸收层中，使得光电转换效率降低。尽管可以形成SiN或Al₂O₃的阻挡层以防止上述情况，但是这就要求额外的过程。

在实施例中，包含基板100中所包括的材料的化合物的阻挡层200可以通过离子氮化形成在包含金属材料的基板100的表面上。