[发明专利]太阳能电池组件及制备太阳能组件的方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括衬底，所述衬底包括相对设置的第一面和第二面，所述第一面上层叠设置阻隔层、背电极层和光吸收层；所述第二面上设置热吸收层。本发明的太阳能电池有效防止衬底因温度不均匀而发生变形，从而影响光吸收层的生成。本申请采用磁控溅射法制备所述太阳能电池的热吸收层，工艺简单成熟。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

薄膜太阳电池具有可被制成柔性可卷曲组件、适于大面积连续生产和较低的生产制造成本等优点而越来越广泛地应用于生活中。主要的薄膜太阳电池技术有硅基薄膜太阳电池、染料敏化薄膜太阳电池和Cu(In,Ga)Se₂(简称CIGS)铜铟镓硒薄膜太阳电池。染料敏化太阳电池制备工艺简单，成本低廉，但光电转化效率偏低，目前还不适合产业规模化生产；硅基薄膜太阳电池存在寿命短、稳定性差的缺点；CIGS薄膜太阳电池则具备低成本、较高的效率和稳定性良好的特点，近年来受到光伏行业的追捧。

相比于玻璃基衬底的太阳电池，目前以不锈钢为衬底,制备轻质柔性的CIGS薄膜太阳电池,其在空间领域具有很强的应用前景,它不但具有质量轻、可弯曲、不怕摔碰、重量比功率高、显著降低发射成本等优点,而且在空间高能粒子的辐照下具有很好的稳定性。柔性衬底太阳电池另一个重要优点是可采用绕带式沉积,利于实现大规模生产,并显著降低生产成本。

CIGS光吸收层是CIGS太阳电池的核心,制备出高质量的CIGS吸收层是获得高性能太阳电池的关键。制备CIGS光吸收层往往要在高温环境下沉积CIGS薄膜,因此，不锈钢衬底的温度在沉积CIGS吸收层时必须能承受达到500-600℃。同时，由于不锈钢含有Fe元素，而Fe的扩散能与CIGS吸收层中的Se反应生成有害物质FeSe，不利于太阳能电池的光电性能。因此需要在不锈钢衬底表面增加阻挡层来防止内部Fe杂质的扩散。目前在CIGS太阳电池中用于防止Fe杂质扩散的阻挡层有氧化物薄膜(e.g.Al2O3,SiO2)和氮化物薄膜等(e.g.,TiN,Si3N4)，而它们都是直接镀膜在不锈钢衬底的正面。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池，其可以解决在高温CIGS镀膜过程中衬底受热均匀不易发生变形的问题，同时避免衬底中的杂质向外扩散。

本发明提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括衬底，所述衬底包括相对设置的第一面和第二面，所述第一面上层叠设置阻隔层、背电极层和光吸收层；所述第二面上设置热吸收层。

本发明还提供一种太阳能电池的制备方法，所述方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底的第一面溅射阻隔层；

在所述衬底的第二面溅射热吸收层。

本申请的太阳能电池在衬底的正面设置阻隔层、背电极层和光吸收层，同时在所述太阳能电池的衬底的背面设置热吸收层，所述热吸收层可以平衡衬底的温度，防止衬底因温度不均匀而发生变形，从而影响光吸收层的生成。本申请采用磁控溅射法制备所述太阳能电池的热吸收层，工艺简单成熟、反应条件温和、可控性和重复性强，适用于制备高性能的CIGS太阳电池。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明提供的一种太阳能电池的截面示意图；

图2为图1所示的制备太阳能电池的方法步骤图；