[发明专利]太阳能电池及使用其的太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及使用其的太阳能电池模块。

背景技术

近来，由于严重的环境污染和化石燃料的缺乏，更加增加了对新的可再生能源的需求和兴趣。在这方面，作为一种解决未来能源问题的无污染能源，太阳能电池被关注，因为它很少引起环境污染，具有半永久寿命，而且存在用于太阳能电池的无限资源。

太阳能电池可以定义为利用光伏效应将光能转化成电能的装置，所述光电效应指的是当光入射到PN结二极管上时产生电子的效应。太阳能电池根据构成结型二极管的材料可分为硅太阳能电池、主要包括I-III-VI族化合物或III-V族化合物的化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池，以及有机太阳能电池。

由作为I-III-VI族黄铜矿基化合物半导体中的一种的CIGS(CuInGaSe)制成的太阳能电池表现出优越的光吸收，在薄厚度下的较高的光电转换效率，以及优越的光电稳定性，所以，CIGS基太阳能电池作为传统硅太阳能电池的替代物被关注。

通常，CIGS基太阳能电池的效率可以通过将钠扩散到光吸收层中来提高。同时，根据现有技术的CIGS基太阳能电池，对光吸收层的钠供应可能是不充分的，或者其供应量不易控制。

太阳能电池的最小单位被称为电池单元，通常，一个电池单元产生约0.5V至约0.6V的非常小的一个电压。因此，所使用的太阳能电池模块以面板的形式通过在基板上彼此串联多个电池单元来产生几伏到几百伏范围内的电压。图1是示出根据现有技术的太阳能电池模块的截面图。参照图1，第一电池单元C1的前电极层60与第二电池单元C2的背电极层21接触，所以第一电池单元C1连接到第二电池单元C2。第一电池单元C1的前电极层60在垂直方向突然弯折并且连接到第二电池单元C2的背电极层21。但是，如果前电极层60是弯折的，它可能干扰电子在前电极层60中的移动，所以，可能增加电池单元之间的连接电阻。

而且，支撑基板的热膨胀系数与太阳能电池的热膨胀系数不同，所以根据现有技术的CIGS基太阳能电池模块在制造过程中通过热处理工艺弯折。相应地，太阳能电池模块会从支撑基板上剥离。

发明内容

技术问题

本发明提供一种能够表现出改善的光电转换效率同时表现出改善的弯折特性的太阳能电池和太阳能电池模块。

技术方案

根据实施例，提供一种太阳能电池模块，包括：设置在支撑基板上并且包含钠的玻璃粉；第一太阳能电池，包括在所述支撑基板上依次设置的第一背电极层、第一光吸收层和第一前电极层；以及第二太阳能电池，包括在所述玻璃粉上依次设置的第二背电极层、第二光吸收层和第二前电极层。所述第一太阳能电池电连接到在所述玻璃粉上的所述第二太阳能电池。

根据实施例，提供一种太阳能电池模块的制造方法。所述方法包括：在支撑基板上形成包含钠的玻璃粉；在所述支撑基板和所述玻璃粉上形成背电极层；在所述背电极层上形成光吸收层；以及在所述光吸收层上形成前电极层。

根据实施例，提供一种太阳能电池，其包括：设置在支撑基板上并且包含钠的玻璃粉；设置在所述支撑基板和所述玻璃粉上并且具有第一高度台阶的背电极层；设置在所述背电极层上并且具有第二高度台阶的光吸收层；以及设置在所述光吸收层上并且具有第三高度台阶的前电极层。

有益效果

如上所述，根据实施例的太阳能电池，在支撑基板上形成包含钠的玻璃粉，所以在玻璃粉中所包含的钠能够扩散到光吸收层中。因此，根据实施例的太阳能电池能够有效调整光吸收层的含钠量，所以可以提高光电转换效率。

另外，根据实施例的太阳能电池，设置在支撑基板上的背电极层、光吸收层以及前电极层均可以通过玻璃粉而具有高度台阶。当通过将多个太阳能电池彼此连接来形成太阳能电池模块时，将太阳能电池相互连接的电极通过所述高度台阶可以在基本上相同的高度上相互接触，并且连接电极之间的接触区域可以加宽。此外，可以减少支撑基板上的非作用区域(NAA)。换言之，根据实施例的太阳能电池模块，可以减少由于连接电极的弯折引起的接触电阻，从而提高光电效率。

根据实施例的太阳能电池模块，玻璃粉的热膨胀系数可以调整成大于支撑基板的热膨胀系数。因此，可以最小化在制造过程中通过热处理工艺引起的支撑基板的弯折现象。因此，可以防止支撑基板和太阳能电池模块之间的剥离。

另外，根据实施例的太阳能电池模块，通过玻璃粉形成凹凸图案。由于上述的结构特征，可以提高在太阳能电池模块上形成的层和太阳能电池模块之间的粘接强度。因此，可以提高太阳能电池模块的稳定性和可靠性。