[发明专利]太阳能电池装置及其制造方法有效
申请号: | 201380018189.0 | 申请日: | 2013-04-02 |
公开(公告)号: | CN104272469B | 公开(公告)日: | 2018-01-12 |
发明(设计)人: | 裵道园 | 申请(专利权)人: | LG伊诺特有限公司 |
主分类号: | H01L31/0749 | 分类号: | H01L31/0749 |
代理公司: | 北京鸿元知识产权代理有限公司11327 | 代理人: | 许向彤,陈英俊 |
地址: | 韩国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能电池 装置 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本实施例涉及一种太阳能电池装置及其制造方法。
背景技术
近来,由于能量消耗增加,开发了将太阳光转化成电能的太阳能电池。
在直接将太阳光转化成电能的太阳能电池发电中,太阳能电池(或光伏电池)是核心部件。
例如,当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中时,产生电子-空穴对。当电子和空穴被分别收集到N层和P层时,由于在PN结部分形成的电场,在N与P层之间产生光电压。在这种情况下,如果负载连接至设在太阳能电池两端的电极,电流将流过太阳能电池。
特别地,已广泛应用一种CIGS-基太阳能电池,该太阳能电池为PN异质结装置,具有包括玻璃基板、金属背电极层、P型CIGS-基光吸收层、高阻缓冲层及N型窗口层的基板结构。
然而,根据现有技术,当生长作为缓冲层的CdS层时,由于高毒性CdS,沉积废料的费用增加,致使制造太阳能电池的费用增加。
发明内容
技术问题
本实施例提供一种能够改善其环境污染和产率的太阳能电池装置。
技术方案
根据本实施例,提供一种太阳能电池装置,该太阳能电池装置包括:支撑基板;在所述支撑层上的背电极层;在所述背电极层上的光吸收层;在所述光吸收层上的多个缓冲层,所述多个缓冲层具有向上逐渐增加的能带隙;以及在所述缓冲层上的窗口层。
有益效果
根据本实施例所述的太阳能电池装置,能够解决由于Cd引起的太阳能电池装置的制造费用增加的问题,并能改善太阳能电池装置的产率。
另外,能够降低所述光吸收层与所述缓冲层之间的能带隙差别,进而能够改善光电转化效率。
附图说明
图1是示出了根据实施例的太阳能电池装置的截面图;以及
图2到图5是示出了根据实施例的太阳能电池板制造工艺的截面图。
具体实施方式
在对实施例的描述中,应该明白,当某一基板、层、膜或者电极被称作是在另一基板、另一层、另一膜或者另一电极“之上”或者“之下”时,它可以是“直接”或“间接”地在该另一基板、层、膜或电极之上或之下,或者也可以存在一个或多个中间层。参照附图描述了层的这种位置。为了说明的目的,附图中所示的元件的大小可能被夸大,并且可能不完全反映实际的大小。
图1是示出了根据实施例的太阳能电池装置的截面图。参见图1,太阳能电池板包括支撑基板100、背电极层200、光吸收层300、包括第一缓冲层410和第二缓冲层420的缓冲层400,以及窗口层500。
支撑基板100为平板状,且支撑背电极层200、光吸收层300、缓冲层400及窗口层500.
支撑基板100可以是绝缘体。支撑基板100可以是金属基板。另外,支撑基板100可以由不锈钢形成(SUS,STS)。可以根据其中包括的元素物质的比对支撑基板100分类,并且可以包括C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo及Fe中的至少一种。支撑基板100可以是柔性的。
背电极层200设置在支撑基板100上。背电极层200为导电层。背电极层200可以转移太阳能电池的光吸收层300产生的电荷,从而允许电流流向太阳能电池外部。为了执行上述功能,背电极层200必须表现出高导电性和低电阻系数。
另外,在形成CIGS复合物的过程,当在所需的硫(S)和硒(Se)的氛围下进行热处理时,背电极层200必须保持高温稳定性。另外,由于背电极层200与基板100的热膨胀系数存在差异,背电极层200必须表现关于基板100的优越粘合性能以免背电极层200从基板100上剥离。
背电极层200可以包括钼(Mo)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)中的任意一种。在以上材料中,与其他材料相比,Mo的热膨胀系数与支撑基板100的差异更低,所以钼表现出优越的粘合性能,从而防止发生上述剥离现象,并且完全满足背电极层200所需特性。背电极层200的厚度可以在400nm到1000nm的范围内。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的