[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

近来，随着能量的需求增大，对于将太阳能转换为电能的太阳能电池的开发正在进行。

特别地，广泛使用了CIGS基太阳能电池，也就是说，具有衬底结构的p-n异质结装置，该衬底结构包括玻璃衬底、金属背侧电极层、p型CIGS基光吸收层、高电阻缓冲层和n型透明电极层等。

另外，为了提高太阳能电池的效率，各种研究正在进行。

发明内容

技术问题

本发明的一些方面的优点是本发明提供了一种太阳能电池设备和制造具有改善的光电转换效率的太阳能电池的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能电池，包括：衬底；在所述衬底上的透明电极层；在所述透明电极层上的缓冲层；在所述缓冲层上的光吸收层；在所述光吸收层上的背侧电极层；以及在所述透明电极层的顶表面上形成的并且具有第一斜面和第二斜面的多个凹陷部分。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造太阳能电池的方法，包括：在衬底上形成透明电极层；在所述透明电极层的顶表面上形成包括第一斜面和第二斜面的多个凹陷部分；在所述透明电极层上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成光吸收层；并且在所述光吸收层上形成背侧电极层。

有益效果

在所述实施例中，提供了一种太阳能电池，由于对衬底进行刻蚀，所以增大了所述太阳能电池的光吸收层的表面积。因此，太阳能电池高效地吸收外部的太阳光，并且具有改善的光电转换效率。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的太阳能电池的剖视图。

图2是图1的A部分的放大视图。

图3至6示出太阳能电池的制造方法。

具体实施方式

在实施例的描述中，在各个衬底、层、膜或电极等被描述为形成在其“上”或“下”的情况中，“上”或“下”也表示相对于部件“直接地”或“间接地（通过其他部件）”形成的部件。另外，将基于附图来描述关于各个部件的“上”或“下”的标准。在附图中，各个部件的大小可以被夸大来描述，并且不表示实际上应用的大小。

图1是示出了根据本发明的实施例的太阳能电池的剖视图，并且图2是图1中A部分的放大视图。

在图1和2中，根据实施例的太阳能电池包括支撑衬底100、透明电极层200、缓冲层300、光吸收层400和背侧电极层500。

支撑衬底100具有板形状，并且支撑透明电极层200、缓冲层300、光吸收层400和背侧电极层500。

支撑衬底100可以是绝缘体，支撑衬底100可以是玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。更具体地讲，支撑衬底100可以是钠钙玻璃衬底。

当支撑衬底100使用钠钙玻璃时，在太阳能电池的制造过程中，钠钙玻璃中包含的Na会扩散到由CIGS形成的光吸收层400中，这允许光吸收层400的电荷浓度增大。这也是可以增大太阳能电池的光电转换效率的因素。

另外，诸如矾土的陶瓷、不锈钢和柔性聚合物等衬底被用作支撑衬底100的材料。支撑衬底100可以是透明的且刚性或柔性的。

可以在支撑衬底100上形成透明电极层200。作为导电层的透明电极层200是透明的，并且可以作为窗口层。透明电极层200包括氧化物。例如，透明电极层200可以包括In₂O₃、ITO（铟锡氧化物）、IGZO（铟镓锌氧化物）、氧化锌、AZO（铝锌氧化物、ZnO:Al）、SnO₂、FTO（掺氟氧化锡；SnO₂:F）和ATO（铝锡氧化物；SnO₂:Al）等。

另外，该氧化物可以包括导电杂质，诸如铝（Al）、氧化铝（Al₂O₃）、镁（Mg）或镓（Ga）。更详细地，透明电极层200可以包括掺铝氧化锌；AZO或掺镓氧化锌；GZO等。

在透明电极层200的顶表面上形成多个凹陷部分250。可以通过蚀刻透明电极层200的一部分来形成多个凹陷部分250。

当通过多个凹陷部分250增大透明电极层200和光吸收层400的区域并且因此太阳光的入射角随着时间而改变时，增大了可以根据太阳光的入射角而吸收光的有效区域，由此增大发电产生时间。

优选的是，将多个凹陷部分250之间的间隔d形成为在1微米至2微米的范围内。