[发明专利]柔性太阳能电池及其制作方法

说明书

提供了一种柔性太阳能电池的制作方法，其包括：在生长衬底上外延生长电池组件层，电池组件层包括在生长衬底上的背面接触层以及位于背面接触层和生长衬底之间的正面接触层；在背面接触层上形成背电极；在背电极上形成柔性金属衬底；将生长衬底完全去除，以暴露正面接触层；在正极接触层上制作形成正电极；对正电极、太阳能电池、背电极以及柔性金属衬底进行低温热退火处理，以形成柔性太阳能电池。还提供了一种由该制作方法制作形成的柔性太阳能电池。本发明中正电极与正面接触层通过低温热退火技术来形成欧姆接触，可以保证正面接触层不会因为急剧高温下的热应力发生破裂，从而解决了欧姆接触和材料体系差距带来的热失配问题。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体地讲，涉及一种柔性太阳能电池及其制作方法。

背景技术

传统能源危机已经成为人们越来越重视的问题，人们逐渐将目光转向清洁且能源无限的太阳能源。随着科技的发展，在航空航天、军事武器装备以及一些民用市场上对柔性太阳能电池均有着迫切的需求。

在相关的现有技术中，三五族太阳能电池的接触层的接触电极一般采用AuGe/Ni/Au金属电极，该体系需要360℃以上的快速热退火才可以形成良好的欧姆接触，但由于材料热膨胀系数差距过大，急剧高温下热应力使接触层破裂，从而导致良品率大大下降。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种柔性太阳能电池及其制作方法。

根据本发明实施例的一方面提供的一种柔性太阳能电池的制作方法，其包括：在生长衬底上外延生长电池组件层，所述电池组件层包括在所述生长衬底上的背面接触层以及位于所述背面接触层和所述生长衬底之间的正面接触层；在所述背面接触层上形成背电极；在所述背电极上形成柔性金属衬底；将所述生长衬底完全去除，以暴露所述正面接触层；在所述正极接触层上制作形成正电极；对所述正电极、所述电池组件层、所述背电极以及所述柔性金属衬底进行低温热退火处理，以形成所述柔性太阳能电池。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，所述在生长衬底上外延生长电池组件层的方法包括：依序在所述生长衬底上形成层叠的所述正面接触层、窗口层、发射极层、基极层、背场层以及所述背面接触层。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，在所述在生长衬底上外延生长电池组件层之前，所述制作方法还包括：在所述生长衬底上形成牺牲层；所述在生长衬底上外延生长电池组件层的方法包括：在所述牺牲层上外延生长电池组件层；所述将所述生长衬底完全去除的方法包括：利用湿法腐蚀方法将所述生长衬底和所述牺牲层腐蚀去除。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，在所述在所述背电极上形成柔性金属衬底之后，且在所述将所述生长衬底完全去除之前，所述制作方法还包括：利用低温键合胶在所述柔性金属衬底上键合临时刚性衬底。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，所述正电极的材料为Pd或Ge，且所述正电极为栅格状电极。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，在所述在所述正极接触层上制作形成正电极之后，且在所述对所述正电极、所述电池组件层、所述背电极以及所述柔性金属衬底进行低温热退火处理之前，所述制作方法还包括：利用湿法腐蚀方法将被所述正电极的栅格暴露出的所述正极接触层腐蚀去除，以露出对应所述栅格的所述窗口层。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，在所述对所述正电极、所述电池组件层、所述背电极以及所述柔性金属衬底进行低温热退火处理之后，所述制作方法还包括：将所述柔性金属衬底与所述临时刚性衬底进行分离。

在上述一方面提供的柔性太阳能电池的制作方法中，所述低温热退火处理中的退火温度为200℃～225℃，所述低温热退火处理中的退火时间为90min～120min。