[发明专利]一种器件结构及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202111483696.4 申请日: 2021-12-07
公开(公告)号: CN113921630A 公开(公告)日: 2022-01-11
发明(设计)人: 肖平;李新连;许世森;王力军;赵志国;张赟;夏渊;秦校军;刘家梁;黄斌;赵东明 申请(专利权)人: 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能新能源股份有限公司
主分类号: H01L31/046 分类号: H01L31/046;H01L31/0463;H01L31/0465;H01L31/0224;H01L31/18
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 柳虹
地址: 102209 北京市昌平区北七家镇*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 器件 结构 及其 制备 方法
【说明书】:

本申请提供了一种器件结构及其制备方法,该结构包括:衬底;位于衬底上的太阳能电池层;太阳能电池层具有刻划区;位于刻划区的刻划沟槽;位于太阳能电池层远离衬底的一侧的绝缘层;绝缘层位于刻划区;位于绝缘层远离衬底的一侧的金属栅线;位于太阳能电池层远离衬底的一侧的点状栅线;点状栅线位于非刻划区;点状栅线与金属栅线连接。即通过设置在刻划区的金属栅线和设置在非刻划区的点状栅线,取代了原有的全部在非刻划区设置的金属栅线,由于点状栅线面积较小,在实现能够提高载流子收集能力的同时,对光线的遮挡较少,提高了对光线的利用率,提高了器件的性能。

技术领域

本申请涉及太阳能薄膜领域,特别涉及一种器件结构及其制备方法。

背景技术

太阳能薄膜电池又称为太阳能芯片或光电池,是一种利用太阳光直接发电的光电器件,薄膜太阳能电池的基本结构通常是由光电转换功能层及位于光电转换功能层两侧的电极组成,一般地,参见图1所示,太阳能薄膜电池可以包括多个电池单元,多个电池单元形成在同一衬底100上,对下电极材料层20进行刻划,以形成第一沟槽P1,第一沟槽P1将下电极材料层20分为电池单元的下部电极,实现下电极材料层20的分割;在下电极材料层20上以及第一沟槽P1中形成光电转换功能层30;对光电转换功能层30进行刻划,以形成第二沟槽P2,第二沟槽P2将光电转换功能层30分为多个电池单元的功能层;在光电转换功能层30上以及第二沟槽P2中形成上电极材料层40;对上电极材料层40进行刻划,以形成第三沟槽P3,第三沟槽P3将上电极材料层40分为多个电池单元的上部电极,上部电极的至少一部分透过第二沟槽P2与相邻的电池单元中的下部电极连接,以实现多个电池单元的串并联。

为了有效地收集载流子,可以在电池表面制备金属栅线,以提高载流子收集能力,然而金属栅线不透明,在电池表面会遮挡光线,导致光利用率较低,影响器件性能。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种器件结构及其制备方法,可以提高太阳能薄膜电池的光利用率,提高性能。

为实现上述目的,本申请有如下技术方案:

第一方面,本申请实施例提供了一种器件结构,包括:

衬底;

位于所述衬底上的太阳能电池层;所述太阳能电池层具有刻划区;位于所述刻划区的刻划沟槽;

位于所述太阳能电池层远离所述衬底的一侧的绝缘层;所述绝缘层位于所述刻划区;

位于所述绝缘层远离所述衬底的一侧的金属栅线;

位于所述太阳能电池层远离所述衬底的一侧的点状栅线;所述点状栅线位于非刻划区;

所述点状栅线与所述金属栅线连接。

可选地,所述太阳能电池层包括下电极材料层、光电转换功能层和上电极材料层;所述光电转换功能层用于产生和传输光生载流子;

所述光电转换功能层位于所述下电极材料层和所述上电极材料层之间;

所述下电极材料层位于所述光电转换功能层靠近所述衬底的一侧;

所述上电极材料层位于所述光电转换功能层远离所述衬底的一侧。

可选地,所述上电极材料层包括透明导电层;所述点状栅线与所述透明导电层连接。

可选地,所述光电转换功能层包括:

依次层叠的电子传输层、光吸收层和空穴传输层;

所述光吸收层用于产生光生载流子;所述光生载流子中的电子通过所述电子传输层传输到一侧电极,所述光生载流子中的空穴通过所述空穴传输层传输至另一侧电极。

可选地,所述金属栅线和所述点状栅线的材料为以下材料的一种或多种:金、银、铜、铝、镍。

第二方面,本申请实施例提供了一种器件结构的制备方法,包括:

提供衬底;

形成位于所述衬底上的太阳能电池层;所述太阳能电池层具有刻划区;

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