[发明专利]薄膜太阳能电池模组及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏技术，特别是涉及一种薄膜太阳能电池模组及其制备方法。

背景技术

薄膜太阳能电池一般为多层结构，尤其是化合物薄膜太阳能电池，其一般包括基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层。工作状态下阳光从最上层的透明导电层射入。

为了提高输出电压，单块基板上的电池可以通过划线被分成多个单元电池，多个单元电池之间相互串联，构成薄膜太阳电池模组。

对于传统的薄膜太阳能电池模组，其包括3次切割形成的3条沟槽，其分别为沟槽P1、沟槽P2、沟槽P3。沟槽P1把背电极层切断为相互绝缘的单元。沟槽P2切割光吸收层、缓冲层及高阻层，露出下面的背电极层。其后在上面生长的透明导电层把相邻太阳能单元电池的背电极层导通。沟槽P3切割开光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层，以隔离开相邻的太阳能单元电池。如此形成相互串联的太阳能单元电池，即被称为太阳电池模组。为了实现太阳能单元电池之间的串联具有良好的导电性能，要求透明导电层的厚度比较大，以实现较高的导电率。上述太阳电池模组再被封装，并且安装了用于引出电流电压的导线后，即可用于安装在太阳能发电站。

传统的薄膜太阳能电池模组中，为了实现较高的导电率，故其上透明导电层不能够太薄，例如，以铜锌锡硫薄膜太阳电池为例，其透明导电层为掺铝氧化锌透明导电薄膜，其厚度必须达到1微米左右，但是由于掺铝氧化锌的材料特性，导致其对近红外波段的光吸收较强，透明导电层越厚，其对透光率的影响就越大，阻挡了进入光吸收层中的光线，导致短路电流下降，因而影响了电池模组的效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种透光率较高的薄膜太阳能电池模组。

一种薄膜太阳能电池模组，包括依次层叠的基板、背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层，所述背电极层被多个第一条形槽分割，多个所述第一条形槽间相平行并且被所述光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层填充，所述薄膜太阳能电池模组上每一个所述第一条形槽旁边还平行开设有一个第二条形槽，所述光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层被所述第二条形槽分割，从而使所述第二条形槽底部的所述背电极层裸露；所述第一条形槽和第二条形槽将所述薄膜太阳能电池模组分隔成多个太阳能单元电池；设所述第一条形槽和第二条形槽延伸的方向为所述太阳能单元电池的长度方向，其垂直方向为所述太阳能单元电池的宽度方向；

所述薄膜太阳能电池模组还包括位于所述透明导电层之上、用于收集光生载流子的多个金属栅极，所述金属栅极通过所述第二条形槽的侧壁实现所述透明导电层与相邻所述太阳能单元电池的背电极层电连接。

在其中一个实施例中，所述金属栅极包括总条及多个相互间隔的支条；所述总条在所述太阳能单元电池的长度方向上延伸；所述支条在所述太阳能单元电池的宽度方向上延伸，所述支条的一端连接于所述总条上。

在其中一个实施例中，所述金属栅极的总条在所述太阳能单元电池的宽度方向上的长度小于等于所述第一条形槽在所述太阳能单元电池的宽度方向上的长度。

在其中一个实施例中，所述透明导电层的厚度为200nm。

在其中一个实施例中，所述太阳能单元电池的宽度为10mm～16mm。

在其中一个实施例中，所述第一条形槽的宽度为60μm，所述第二条形槽的宽度为50μm。

在其中一个实施例中，所述金属栅极的材质为铝、金、银或铜。

在其中一个实施例中，所述支条的宽度为10μm，相邻所述支条之间的间距为0.8mm。

同时还提供了一种制备上述薄膜太阳能电池模组的薄膜太阳能电池模组制备方法。

一种薄膜太阳能电池模组制备方法，包括以下步骤：

在基板上通过磁控溅射法制备背电极层，并采用激光划线法或机械划线法在所述背电极层上间隔形成多个切断所述背电极层的第一条形槽；

在所述背电极层及所述第一条形槽上制备光吸收层；

通过水浴法或溅射法在所述光吸收层上制备缓冲层；

通过磁控溅射法在所述缓冲层上制备高阻层；

在所述高阻层上制备透明导电层；

在每一个所述第一条形槽旁边通过激光划线或者机械划线法，切割所述光吸收层、缓冲层、高阻层及透明导电层，并使得部分背电极层裸露出来，以形成第二条形槽，所述薄膜太阳能电池模组被所述第一条形槽和第二条形槽分隔成多个太阳能单元电池；

通过甩胶工艺，将光刻胶覆盖于所述透明导电层及所述第二条形槽上，形成光刻胶层；