[发明专利]一种提高薄膜太阳能电池效率的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜太阳能电池技术领域，具体的说是一种提高薄膜太阳能电池效率的制备方法。

背景技术

作为太阳能电池的一员，薄膜太阳能电池（包括硅基薄膜太阳能电池和铜铟镓硒CIGS、CIS薄膜太阳能电池等产品）由于节省原材料、制造过程能耗低、制造成本低、基板尺寸大、便于规模化生产、便于与建筑形成一体化节能产品等优点而成为太阳能电池的主要发展方向之一。但薄膜太阳能电池与单晶和多晶硅电池相比也存在如下劣势：其转化效率还比较低，需占用较大的安装面积并增加安装维护成本；而且硅基薄膜电池还存在明显的光致衰退问题。

薄膜太阳能电池是由一系列具有各种功能的薄膜组成的半导体物理器件，其核心膜层为光电转化膜层，主要由化学气相沉积（CVD）；等离子增强化学气相沉积（PECVD）；蒸发镀膜；溅射镀膜等真空工艺技术制成。由于采用了大尺寸基板（如1.1米×1.3米等），而所使用的大型镀膜设备由于工艺气体、温度、电磁场、等离子体、靶材、蒸发源等工艺参数的空间分布不均匀而导致光电转化膜的厚度及光电特性不能够绝对均匀一致，从而导致了该基板不同位置处由于镀膜层物理特性的不同而出现“子电池”功率及稳定性的不同。

通常状态下，基板的四个角及边缘区域的“子电池”性能往往是相对比较差的。以1.1米×1.3米基板为例，一般工艺要求下薄膜电池被激光均匀地刻划成由几十到上百个等宽度的“子电池”串联而成，而通过对在如图1所示的不同位置处切割下来的“子电池”进行测试，经过1000小时光照后稳定的衰减率相对值如表1所示：

表1

项目1号2号3号5号6号7号衰减率相对值11.8%12.0%10.8%8.7%8.3%8.8%

上述数据显示：边角位置样品的平均衰减率相对值为11.5%，远高于中心位置样品的平均衰减率相对值8.6%，说明边角位置的“子电池”效率低、光衰减率较大。导致上述情况的原因则在于受到大尺寸真空镀膜设备的设备和技术限制，边角区域的膜层特性较中间区域存在差异。由于整块电池是串联关系，这些（即使是个别的）性能相对较差的“子电池”会使整个串联后的组件效率及光衰退率受到影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明结合薄膜电池核心制造工艺过程中的各项特点，提出了一种仅仅依靠改变刻划方式即可有效提高薄膜电池转化效率的方法。