[发明专利]太阳能电池组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池组件及其制造方法。

背景技术

太阳能电池可以定义为利用光入射到P-N结二极管上时产生电子的光伏效应将光能转换为电能的装置。根据构成结型二极管的材料，太阳能电池可以分类为硅太阳能电池、主要包含I-III-VI族化合物或者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CIGS(CuInGaSe)(CIGS是I-III-VI族黄铜矿基化合物半导体之一)制成的太阳能电池呈现出优异的光吸收性、厚度薄且较高的光电转换效率、以及优异的光电稳定性，所以CIGS太阳能电池作为传统硅太阳能电池的替代品引起关注。

一般来说，CIGS太阳能电池可以通过在包含钠的基板上依次形成背电极层、光吸收层以及前电极层来制备。在上述层之中，缓冲层设置在晶格系数和能带隙呈现出很大差异的光吸收层和前电极层之间来形成理想的结。根据现有技术，硫化镉(CdS)主要用于缓冲层。然而，存在的缺点是，镉(Cd)具有毒性而且缓冲层通过湿处理来制造，例如化学浴沉积(CBD)。

为了解决上述问题，最近，利用比CdS具有更高带隙的硫化锌(ZnS)作为缓冲层材料的无镉太阳能电池引起关注。然而，用于无镉太阳能电池的ZnS缓冲层抵抗外部冲击弱，因此当在该缓冲层上形成前电极层时，执行金属有机化学气相沉积法(MOCVD)代替溅射法。一般来说，相比溅射过程，很难控制MOCVD过程中的沉积均匀性。

发明内容

技术问题

实施例提供一种太阳能电池组件及其制造方法，所述太阳能电池组件包含对外部损坏具有高抵抗性的缓冲层并且提供提高的光电转换效率的。

技术方案

根据第一实施例，提供一种太阳能电池组件，其包括在支撑基板上的背电极层、在背电极层上的光吸收层、在光吸收层上的第一缓冲层、在缓冲层上并表示为下述化学式2的第二缓冲层、以及在第二缓冲层上的前电极层。

根据第二实施例，提供一种太阳能电池组件，其包括：背电极层，设置在支撑基板上并形成有用于暴露一部分支撑基板的第一通孔；在第一通孔和背电极层上形成的光吸收层；在光吸收层上形成并表示为化学式1的第一缓冲层；第二通孔，穿过光吸收层和第一缓冲层形成以暴露一部分背电极层；在第一缓冲层上形成并表示为化学式2的第二缓冲层；以及在第二缓冲层上形成并填充在第二通孔内的前电极层。

根据实施例，提供一种太阳能电池组件的制造方法，该方法包括在支撑基板上形成背电极层、在背电极层上形成光吸收层、在光吸收层上形成第一缓冲层、在第一缓冲层上形成表示为下述化学式2的第二缓冲层、以及在第二缓冲层上形成前电极层，

[化学式1]

ZnO_1-XS_X(0<X≤0.4或0.8≤X≤0.9)

[化学式2]

Zn_1-YMg_YO(0.15≤Y≤0.25)。

有益效果

根据实施例所述的太阳能电池组件，第二缓冲层在第一缓冲层和前电极层之间形成。第二缓冲层可以减少在前电极层形成过程中在第一缓冲层中产生的损坏和针孔，并且防止分流以增大开路电压Voc。

此外，第二缓冲层的能带隙Eg具有在第一缓冲层的能带隙和前电极层的能带隙之间的中间值。就是说，根据实施例，第二缓冲层的带隙与相邻层的带隙是按顺序排列的，因而可以使电子-空穴的重组最小化并且可以提高光电转换效率。

附图说明

图1是剖视图，示出了第一实施例所述的太阳能电池组件；

图2是剖视图，示出了第二实施例所述的太阳能电池组件；以及

图3到图6是剖视图，示出了第二实施例所述的太阳能电池组件的制造方法。

具体实施方式

在实施例的描述中，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更多的中间层。每个部件的这种位置参照附图进行了描述。为了方便或者清楚，附图所示每个部件的厚度和尺寸可以夸大、省略、或者示意性地绘制。此外，元件的尺寸可以不完全反映实际的尺寸。

图1是剖视图，示出了第一实施例所述的太阳能电池组件。