[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

本申请要求在美国专利商标局于2012年11月7日提交的第61/723,666号美国临时申请以及于2013年3月14日提交的第13/828,851号美国非临时申请的优先权和权益，它们的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明的实施例的方面涉及一种太阳能电池。

背景技术

由于对能量的需求增加，因此近来对将太阳光能量转换为电能的太阳能电池的需求增加。太阳能电池是清洁能源，其利用作为无限能源的太阳光产生电。近年来，太阳能电池由于高的工业增长率而已经受到公众瞩目。

铜-铟-镓-(二)硒化物（CIGS）太阳能电池是可以实现为薄膜并且不使用硅（Si）的太阳能电池。因此，期望CIGS太阳能电池将通过降低太阳能电池的生产成本在太阳光能量用途的发展中起到重要作用。此外，已知的是，由于CIGS太阳能电池是热稳定的，所以随着时间流逝，几乎不存在效率的降低。因此，已经进行各种研究来提高CIGS太阳能电池的发电能力。

发明内容

根据本发明实施例的一方面，太阳能电池具有新型结构。

根据本发明实施例的另一方面，太阳能电池具有提高的发电效率。

根据本发明的实施例，太阳能电池包括：基底；第一电极层，位于基底上；光吸收层，位于第一电极层上；合金层，位于第一电极层与光吸收层之间；缓冲层，位于光吸收层上；第一通孔，形成为穿过缓冲层、光吸收层、合金层和第一电极层直至基底；以及绝缘阻挡件，位于第一通孔的至少一部分中。

绝缘阻挡件可以包括SiO₂、SiO_y、SiN_z和SiON中的至少一种，其中，y和z是自然数。

绝缘阻挡件的界面可以与缓冲层的同绝缘阻挡件的所述界面相邻的界面并行地形成。

太阳能电池还可以包括从基底扩散到光吸收层中的碱金属元素，光吸收层包括CIGS化合物。

绝缘阻挡件可以填充第一通孔。

太阳能电池还可以包括位于缓冲层上的第二电极层。

在一个实施例中，太阳能电池还可以包括第二通孔，第二通孔形成为穿过缓冲层和光吸收层直至合金层，第二通孔沿第一方向与第一通孔分隔开，第二电极层通过第二通孔接触合金层。

太阳能电池还可以包括第三通孔，第三通孔可以形成为穿过第二电极层、缓冲层、光吸收层和合金层直至第一电极层，第三通孔沿第一方向与第二通孔分隔开。

太阳能电池还可以包括第二通孔，第二通孔可以形成为穿过第二电极层、缓冲层、光吸收层和合金层直至第一电极层，第二通孔沿第一方向与第一通孔分隔开。

绝缘阻挡件可以部分地填充第一通孔，并且第二电极层可以填充第一通孔的剩余部分。

绝缘阻挡件可以位于第一通孔的第一侧，填充第一通孔的剩余部分的第二电极层可以位于第一通孔的第二侧，第二侧沿第一方向与第一侧分隔开。

限定第一通孔的内表面的至少一部分可以相对于基底的表面倾斜。

限定第一通孔的内表面的所述至少一部分可以相对于基底的表面以30度至60度的角度倾斜。

第一通孔的与基底相邻的部分的宽度可以是第一通孔的与缓冲层形成界面的另一部分的宽度的大约一半。

根据本发明的另一实施例，制造太阳能电池的方法包括：在基底上设置第一电极层；在第一电极层上设置光吸收层；在第一电极层与光吸收层之间形成合金层；在光吸收层上设置缓冲层；以及形成穿过缓冲层、光吸收层、合金层和第一电极层直至基底的第一通孔。

所述方法还可以包括在第一通孔的至少一部分中设置绝缘阻挡件。

在一个实施例中，所述方法还包括将基底的碱金属元素扩散到光吸收层中，在形成第一通孔之前执行将碱金属元素扩散到光吸收层中的步骤。

所述方法还可以包括在缓冲层上设置第二电极层。

在一个实施例中，所述方法还包括：形成穿过第二电极层、缓冲层、光吸收层和合金层直至第一电极层的第二通孔，第二通孔沿第一方向与第一通孔分隔开；以及在第一通孔的第一侧中填充绝缘阻挡件并在第一通孔的第二侧中填充第二电极层，第二侧沿第一方向与第一侧分隔开。

限定第一通孔的内表面的至少一部分可以相对于基底的表面倾斜。