[发明专利]喷嘴组件和制造太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及了可以用于制造太阳能电池的沉积系统，更具体地涉及了可以结合沉积系统使用以易于在太阳能电池的另一个层上方选择性地形成透明导电氧化物（TCO）层的喷嘴组件。

背景技术

光电池或太阳能电池是从阳光直接产生电流的光电部件。由于对清洁能源的需求增长，近些年来太阳能电池的制造引人注目地发展并且持续地发展。存在和持续研发出各种类型的太阳能电池和太阳能电池子结构。例如，太阳能电池包括衬底、衬底上的背面接触层、背面接触层上的吸收层、吸收层上的缓冲层和缓冲层上的正面接触层。在一些类型的太阳能电池中，正面接触层可以包括形成允许光透射到达下面其他层的窗户的透明导电氧化物（TCO）材料层。

在形成多个层的过程中，太阳能电池经历至少一次划片工艺以将大的太阳能组件分成衬底上的较小系列的互连结构阵列。互连结构可以包括，例如称为P1、P2和P3的三条划线，它们分别在P1划片工艺、P2划片工艺和P3划片工艺中划成。P1划线延伸穿过背面接触层并且填充有吸收层材料。P2划线延伸穿过缓冲层和吸收层并且填充有正面接触层材料。P3划线延伸穿过正面接触层、缓冲层和吸收层中的每一层。

每个划片工艺均使用了基于激光的或机械的划片技术。例如，激光划片器可以用于通过划出P1来分割背面接触层。划片器使用1064纳米（nm）的波长和纳秒的脉冲。然而，这种激光划片器对于划出P2和P3划线而言可能是无效的。因此，使用力受控的刻刀（stylus）的机械划片技术可用于划出P2线和P3线。尽管机械划片技术可以用于划出P2线，但该技术可能导致正面接触层分层和/或剥落。此外，由于对于P3划片工艺划片器需要穿过所有层进行划片，所以P3划片器可能会破损或随着时间而磨损。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：设置子结构，所述子结构包括接近划片器尖端的缓冲层和吸收层；使用所述划片器尖端穿过所述子结构的所述缓冲层和所述吸收层划出P2划线；以及当穿过所述缓冲层和吸收层划出所述P2划线时，将纳米颗粒溶液沉积在所述缓冲层的接近所述P2划线的至少一部分上，从而防止透明导电氧化物（TCO）层形成在所述缓冲层的所述至少一部分上方。

在所述方法中，沉积所述纳米颗粒溶液包括：将二氧化硅纳米颗粒溶液喷洒到所述缓冲层的所述至少一部分上。

在所述方法中，还包括：从包括所述划片器的装置的基部向外延伸喷嘴，使得所述喷嘴的中心线与所述基部的表面成非垂直角。

在所述方法中，还包括：从包括所述划片器的装置的基部向外延伸喷嘴，使得所述喷嘴的中心线与所述基部的表面成垂直角。

在所述方法中，还包括：将喷嘴相对于包括所述划片器的装置的基部移动，从而改变所述喷嘴和所述划片器尖端之间的预定距离。

在所述方法中，沉积所述纳米颗粒溶液包括：将纳米颗粒溶液喷洒在所述缓冲层的表面上的预定区域上。

在所述方法中，还包括：改变用于执行喷洒的喷嘴的压力，从而改变所述表面上的喷洒有所述纳米颗粒溶液的所述预定区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种喷嘴组件，包括：基部，被配置成接近子结构定位；划片器，连接至所述基部，所述划片器包括尖端，所述尖端被配置成穿过所述子结构的缓冲层和吸收层划出P2划线；以及喷嘴，连接至所述基部，从而将所述喷嘴设置为接近所述划片器的尖端，所述喷嘴被配置成当穿过所述缓冲层和吸收层划出P2线时将纳米颗粒溶液喷洒在所述缓冲层的至少一部分上，从而防止透明导电氧化物（TCO）层形成在所述缓冲层的所述至少一部分上方。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴被配置成将二氧化硅纳米颗粒溶液喷洒在所述缓冲层的所述至少一部分上。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴被配置成相对于所述基部移动，使得所述喷嘴的中心线与所述基部的表面成非垂直角。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴被配置成相对于所述基部移动，使得所述喷嘴的中心线与所述基部的表面成垂直角。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴还被配置成相对于所述基部移动，从而改变所述喷嘴和所述划片器的尖端之间的距离。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴被配置成将所述纳米颗粒溶液喷洒在所述缓冲层的表面的预定区域上。

在所述喷嘴组件中，所述喷嘴被进一步配置成改变所述喷嘴的压力，从而改变所述表面上的喷洒有所述纳米颗粒溶液的所述预定区域。