CN102576762A - 光伏系统及其制造方法 - Google Patents

光伏系统及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102576762A
CN102576762A CN2010800454983A CN201080045498A CN102576762A CN 102576762 A CN102576762 A CN 102576762A CN 2010800454983 A CN2010800454983 A CN 2010800454983A CN 201080045498 A CN201080045498 A CN 201080045498A CN 102576762 A CN102576762 A CN 102576762A
Authority
CN
China
Prior art keywords
intermediate layer
layer
hole
light absorbing
photovoltaic devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800454983A
Other languages
English (en)
Inventor
崔哲焕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of CN102576762A publication Critical patent/CN102576762A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

提供一种光伏装置及其制造方法。该光伏装置包括：衬底：背电极层，配置在所述衬底上；多个第一中间层，配置在所述背电极层上；多个第二中间层，配置在所述背电极层上，且每个第二中间层配置在所述第一中间层之间；光吸收层，配置在所述第一中间层和所述第二中间层上；以及前电极层，配置在所述光吸收层上。

Description

光伏系统及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光伏装置及其制造方法。
背景技术
近来，随着能量需求的增长，将太阳能转变为电能的研发取得了进展。
特别是，一种pn异质结装置，即具有衬底结构的CIGS基太阳能电池，得到了突出的应用，所述衬底结构包括玻璃衬底、金属背电极层、p型CIGS基光吸收层、高阻缓冲层、n型窗口层、或类似的层。
太阳能电池由多个电池单元相互连接形成。改善每个电池单元的电学特性的研究已经进行。
发明内容
技术问题
本发明的某些方面的优点在于，其提供了一种可以改善电学特性的光伏装置及其制造方法。
技术方案
根据本发明的一个示例性实施例，提供一种光伏装置，其包括：衬底；背电极层，配置在所述衬底上；多个第一中间层，配置在所述背电极层上；多个第二中间层，配置在所述背电极层上，并且每个第二中间层都配置在所述第一中间层之间；光吸收层，配置在所述第一中间层和所述第二中间层上；以及前电极层，配置在所述光吸收层上。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种光伏装置，其包括：衬底；第一电池单元和第二电池单元，配置在所述衬底上；以及连接线，将所述第一电池单元的第一前电极与所述第二电池单元的第二背电极连接起来，其中，所述第二电池单元包括：所述第二背电极；第二光吸收单元，配置在所述第二背电极上；第二前电极，配置在所述第二光吸收单元上；第一中间层，配置在所述第二背电极和所述第二光吸收单元之间；以及第二中间层，配置在所述连接线和所述第二背电极之间。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种光伏装置的制造方法，其包括：在衬底上形成背电极层；在所述背电极层上形成光吸收层；在所述背电极层和所述光吸收层之间形成中间层；形成穿过所述光吸收层的通孔；对通过所述通孔露出的中间层结晶化以形成第二中间层；以及在所述光吸收层上形成前电极层。
有益效果
根据本发明的示例性实施例，在所述背电极层上可以选择性地形成具有不同电导率的第一中间层和第二中间层。具体说，第二中间层可具有比第一中间层高的电导率。
因此，从前电极层延伸的连接线通过第二中间层接触背电极层，从而降低接触电阻。于是，根据本发明的示例性实施例所述的光伏装置的电学特性可以得到改善。
此外，在光吸收层中形成通孔的划刻过程期间可同时形成第二中间层。
也就是说，通过在作为所述通孔底面的所述第二中间层上进行热处理过程和划刻过程，能够增强第二中间层的结晶性并提高电导率。
具体说，通过用于所述划刻过程的针尖对所述第一中间层进行加热，能够形成所述第二中间层。在这种情况下，第二中间层的晶粒尺寸可进一步增大，因而第二中间层的电导率就可提高。
附图说明
图1为平面图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的光伏装置；
图2为沿图1中的A-A`线截取的剖视图；
图3为剖视图，示出了第一中间层和第二中间层的晶体结构；
图4至图11为本发明的所述示例性实施例所述的光伏装置的制造过程的示图。
具体实施方式
在实施例的描述中，如果某衬底、层、膜或电极等被描述为形成在某衬底、层、膜或电极等“之上”或“之下”，则“之上”或“之下”表示“直接地”或“间接地”(通过其他部件)形成。另外，有关每个元件的“上”或“下”的判断标准将基于附图来描述。在图中，每个部件的尺寸可能被夸大描述，但并不意味着其为实际应用的尺寸。
图1为平面图，示出了本发明的一个示范性实施例所述的太阳能电池板。图2为沿图1中的A-A`线截取的剖视图；图3为剖视图，示出了第一中间层和第二中间层的晶体结构。
参照图1至图3，根据本发明的所述示例性实施例所述的太阳能电池板可包括衬底100、背电极层200、中间层300、光吸收层400、缓冲层500、高阻缓冲层600、前电极层700以及多个连接线800。
衬底100具有平板形状并支撑背电极层200、中间层300、光吸收层400、缓冲层500、高阻缓冲层600、前电极层700以及连接线800。
衬底100可为绝缘体。衬底100可为玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。详细地，衬底100可为钠钙玻璃衬底。衬底100可为透明的。衬底100可为刚性的或柔性的。
背电极层200配置在衬底100上。背电极层200为导电层。用作背电极层200的材料的例子可包括如钼等金属或类似材料。
另外，背电极层200可包括两层或更多层。在这种情况下，每层可由同一金属或不同金属制成。
背电极层200具有第一通孔P1。第一通孔P1为露出衬底100的上表面的开口区域。俯视时，第一通孔P1可具有沿一个方向延伸的形状。
第一通孔P1的宽度可为大约80μm至200μm。
背电极层200可被第一通孔P1分为多个背电极。也就是说，背电极由第一通孔P1界定。
所述背电极通过第一通孔P1彼此隔开。所述背电极配置成条型。
与此不同，所述背电极可配置成矩阵型。在这种情况下，俯视时，第一通孔P1可形成格子型。
中间层300配置在背电极层200上。中间层300配置在背电极层200和光吸收层400之间。中间层300直接接触背电极层200和光吸收层400。
另外，中间层300覆盖第一通孔P1的内侧。在这种情况下，中间层300不形成在通过第一通孔P1露出的衬底100的上表面上。中间层300可为形成在背电极层200和光吸收层400之间的界面处的界面层。
中间层300可包括背电极层200中所含材料以及光吸收层400中所含材料的化合物。更详细地，中间层300可由MoSe2制成。中间层300可包括背电极层200中所含的钼以及光吸收层400中所含的硒的化合物。
中间层300包括多个第一中间层310以及多个第二中间层320。
第一中间层310和第二中间层320彼此交替配置。也就是说，每个第二中间层320都配置在第一中间层310之间。另外，每个第一中间层310都配置在第二中间层320之间。
第一中间层310以及第二中间层320配置在背电极层200的上表面上。第一中间层310和第二中间层320配置在同一平面上。也就是说，第一中间层310和第二中间层320配置在同一层上。另外，第一中间层310的侧面可与第二中间层320的侧面接触。
光吸收层400配置在中间层300上。光吸收层400可直接接触中间层300。另外，包含在光吸收层400中的材料填充在第一通孔P1中。
光吸收层400包括I族元素、III族元素以及VI族元素。更详细地，光吸收层400包括I-III-VI族化合物。例如，光吸收层400可具有铜-铟-镓-硒化合物基(Cu(In，Ga)Se2(CIGS)-基)晶体结构以及铜-铟-硒化合物基或铜-镓-硒化合物基晶体结构。
光吸收层400的能带隙可为约1eV至1.8eV。
进一步地，光吸收层400通过第二通孔P2界定多个光学吸收部。也就是说，光吸收层400通过第二通孔P2分为多个光学部。
缓冲层500配置在光吸收层400上。缓冲层500包括硫化镉(CdS)，且缓冲层500的能带隙为约2.2eV至2.4eV。
高阻缓冲层600配置在缓冲层500上。高阻缓冲层600包括不掺杂的氧化锌(i-ZnO)。高阻缓冲层600的能带隙为约3.1eV至3.3eV。
光吸收层400，、缓冲层500以及高阻缓冲层600具有第二通孔P2。第二通孔P2穿过光吸收层400。进一步地，第二通孔P2为露出中间层300的上表面的开口区域。
第二通孔P2与第一通孔P1相邻形成。也就是说，俯视时，第二通孔P2的一部分形成在第一通孔P1旁。
第二通孔P2的宽度可为约80μm至200μm。
前电极层700配置在高阻缓冲层600上。前电极层700为透明导电层。
前电极层700包括氧化物。例如，前电极层700可包括掺铝氧化锌(AZO)，掺镓氧化锌(GZO)或类似物。
另外，前电极层700通过第三通孔P3分为多个前电极。也就是说，所述前电极通过第三通孔P3界定。
所述前电极具有与所述背电极相应的形状。也就是说，所述前电极配置为条型。与此不同，所述前电极可配置为矩阵型。
另外，多个电池单元C1、C2、……通过第三通孔P3界定。更详细地，电池单元C1、C2、……通过第二通孔P2和第三通孔P3界定。也就是说，根据本发明的示例性实施例所述的光伏装置通过第二通孔P2和第三通孔P3分为电池单元C1、C2、……。
每个连接线800都配置在第二通孔P2中。连接线800与前电极层700一体形成。连接线800从前电极层700向下延伸。
每个第一中间层310都对应着所述光吸收部。每个第二中间层320都对应着第二通孔P2。每个第二中间层320都对应着第二通孔P2的底面。第一中间层310和第二中间层320之间的边界可分别对应第二通孔P2的内侧。
另外，每个第二中间层320都配置在连接线800和背电极层200之间。另外，第二中间层320直接接触连接线800和背电极层200。
连接线800通过第二中间层320与背电极层200连接。也就是说，连接线800直接与第二中间层320连接。例如，单个连接线800从第一电池单元C1的前电极延伸，并因此通过第二电池单元C2的第二中间层320与第二电池单元C2的背电极连接。
因此，连接线800将相邻的电池单元彼此连接起来。详细说，连接线800将分别包含在相邻电池单元C1、C2、……中的前电极和背电极彼此连接起来。
图2示出了第一电池单元C1和第二电池单元C2的连接结构。参照图2，第一电池单元C1包括顺序层叠在衬底100上的背电极、第一中间层、光吸收部、缓冲层、高阻缓冲层以及前电极。
另外，第二电池单元C2包括顺序层叠在衬底100上的背电极、第一中间层、光吸收部、缓冲层、高阻缓冲层以及前电极。
第一电池单元C1的前电极与第二电池单元C2的背电极连接。更详细地，第一电池单元C1的前电极通过连接线800以及第二电池单元C2的中间层与第二电池单元C2的背电极连接。
第二电池单元C2的第二中间层配置在第二电池单元C2的第一中间层旁并且配置在第二电池单元C2的背电极上。
其它电池单元C3、C4、……的连接结构可如图2所示。也就是说，即使在其它电池单元C3、C4、……中，图2中的连接结构也可以连续地重复。
连接线800与前电极层700一体形成。也就是说，用作连接线800的材料与用作前电极层700的材料相同。
如图3所示，第二中间层320可由与第一中间层310相同的材料制成。第二中间层320具有不同于第一中间层310的晶体结构。
更详细地，第二中间层320具有比第一中间层310大的晶粒尺寸。例如，第二中间层320的晶粒尺寸可比第一中间层310的晶粒尺寸大2到5倍。
因此，第二中间层320具有比第一中间层310大的电导率。也就是说，第二中间层320具有比第一中间层310低的电阻。
因此，连接线800通过第二中间层320与背电极层200连接，使得连接线800与背电极层200之间的接触电阻可降低。
因此，本发明的示例性实施例所述的光伏装置可具有改善了的电学特性以及提高了的光电转换效率。
图4至图11为根据本发明的示例性实施例所述的光伏装置的制造方法的示图。该制造方法的描述涉及上述的光伏装置。也就是说，上述光伏装置的描述基本上可与该制造方法的描述结合。
参照附图4，在衬底100上形成背电极层200。
衬底100可由玻璃制成，并且可以使用陶瓷衬底、金属衬底、或聚合物衬底或类似的衬底。
例如，可以使用钠钙玻璃或高应变点钠玻璃作为玻璃衬底。可以使用包括不锈钢或钛的衬底作为金属衬底。可以使用聚酰亚胺作为聚合物衬底。
衬底100可为透明的。衬底100可为刚性或柔性的。
背电极层200可由导体如金属形成。
例如，背电极层200可由使用钼(Mo)靶的溅射过程形成。
这是由于钼的高电导率、与光吸收层400的欧姆接触、以及硒气氛下的高温稳定性所致。
作为背电极层200的钼薄膜作为电极具有低电阻率，并且与衬底100具有优异的粘合力，从而不会由于热膨胀系数的不同而导致分层现象。
同时，形成背电极层200的材料不限于此，并且可由掺有钠(Na)离子的钼(Mo)制成。
尽管没有示出，但背电极层200可由至少一层构成。当背电极层200由多层形成时，形成背电极层200的这些层可由不同的材料构成。
参照图5，背电极层200形成有第一通孔P1，并且背电极层200可图案化为多个背电极。第一通孔P1可选择性地露出衬底100的上表面。
例如，可由机械装置或激光装置图案化出第一通孔P1。第一通孔P1的宽度可为约80μm±20。
背电极层200通过第一通孔P1可配置为条型或矩阵型，并且可对应于每个电池单元。
同时，背电极层200不限于上述类型，可形成不同的形状。
参照图6，在包括第一通孔P1的背电极层200上形成光吸收层400。光吸收层400接收外部光，该外部光再转化为电能。光吸收层400通过光伏效应产生光电动势。
光吸收层400可包括I-III-VI基化合物。更详细地，光吸收层400包括铜-铟-镓-硒化合物基(Cu(In，Ga)Se2(CIGS)-基)化合物。
与此不同，光吸收层400可包括铜-铟-硒化合物基(CuInSe2(CIS)-基)化合物或铜-镓-硒化合物基(CuGaSe2(CGS)-基)化合物。
例如，为了形成光吸收层400，采用铜靶、铟靶以及镓靶在背电极层200以及第一通孔P1上形成CIG基金属前体薄膜。
此后，该金属前体薄膜通过硒化过程与硒反应以形成CIGS基光吸收层。
另外，光吸收层400可通过在铜、铟、镓、硒(Cu，In，Ga，Se)上进行共蒸镀来形成。
光吸收层400可在硒化物基气氛下形成，以保证CIGS化合物的定量成分。
因此，当进行光吸收层400的硒化过程时，形成背电极层200的金属元素和形成光吸收层400的元素可通过交互反应彼此结合。
因此，在背电极层200的表面上可以形成是金属间化合物的中间层300。例如，中间层300可为钼(Mo)和硒(Se)的化合物MoSe2。
中间层300形成在光吸收层400与背电极层200相接触的分界面上，并且可保护背电极层200的表面。
中间层300不形成在通过第一通孔P1露出的所述衬底的表面上，因此，第一通孔P1的内部可以由光吸收层400来填充间隙。
用作中间层300的MoSe2比作为背电极层200的钼具有更高的表面电阻。
也就是说，在背电极层200的表面上形成中间层300，因而背电极层200的接触电阻会增大。因此，背电极层200的接触电阻需要改善。
参照图7，在光吸收层400上形成缓冲层500。
缓冲层500可以至少一层的方式形成在光吸收层上。缓冲层500可通过化学浴沉积(CBD)由硫化镉形成。
在这种情况下，缓冲层500为n型半导体层，而光吸收层400为p型半导体层。因此，光吸收层400和缓冲层500形成pn结。
参照图8，在缓冲层500上沉积透明导电材料以形成高阻缓冲层600。例如，高阻缓冲层600可由ITO、ZnO以及i-ZnO中的至少一种形成。
高阻缓冲层600可由使用氧化锌(ZnO)靶的溅射过程形成，并且可由氧化锌层形成。
缓冲层500以及高阻缓冲层600配置在光吸收层400和之后形成的前电极之间。
也就是说，由于晶格常数和带隙的差异大，因此，光吸收层400以及前电极通过插入带隙位于两种材料的中间的缓冲层500以及插入高阻缓冲层600可以很好地结合。
在本发明的示例性实施例中，在光吸收层400上形成两个缓冲层500和600，但不限于此，因此，缓冲层500可由单层形成。
参照图9，形成穿过高阻缓冲层600、缓冲层500和光吸收层400的多个第二通孔P2。
第二通孔P2可露出中间层300。第二通孔P2可与第一通孔P1相邻形成。例如，第二通孔P2的宽度可为80μm±20，第二通孔P2和第一通孔P1之间的间隙可为80μm±20。
第二通孔P2可通过使用针尖的机械划刻过程来形成。当形成第二通孔P2时，中间层300作为背电极层200的保护层，从而防止了背电极层200的缺陷。
当形成第二通孔P2时，接触针尖的中间层300可选择性地结晶。其原因是，中间层300由针尖局部选择性地进行了热处理。
因此，中间层300具有晶体结构不同的第二中间层320。另外，没有形成中间层300中的第二中间层320的部分可以由第一中间层310界定。进一步地，通过由针尖进行的热处理，第二中间层320具有比第一中间层310的晶粒尺寸大的晶粒尺寸。
更详细地，所述中间层可在所述划刻过程中通过针尖来加热。例如，针尖的温度可为约400℃至1000℃。
也就是说，第二通孔P2在所述划刻过程中由针尖形成，与此同时，中间层300中与第二通孔P2对应的部分被热处理，从而可形成第二中间层320。
因此，第二中间层320的结晶性可以增强。具体说，第二中间层320通过热处理过程沿C轴方向(其为圆周方向)生长，第二中间层300的颗粒的结晶性可较大地增强。
同时，本发明的示例性实施例描述了这样的实例，其中，用于形成第二通孔P2的过程为使用针尖的机械过程，但是不限于此。也就是说，第二通孔P2可由激光过程形成，然后通过局部热处理过程在第二通孔P2的底部可形成第二中间层320。
如图3所示，第一中间层310和第二中间层320的晶粒尺寸可形成得彼此不同。
例如，第一中间层310的晶粒311的尺寸为第一尺寸，第二中间层320的晶粒321的尺寸可形成为大于第一尺寸的第二尺寸。
第二中间层320的晶粒321的尺寸可形成为第一中间层310的晶粒311的尺寸的2到5倍。
因此，局部地形成在背电极区域内的第二中间层320的电导率可以选择性地增强。
例如，第一中间层310具有第一电导率，而第二中间层320可以具有比所述第一电导率大的第二电导率。
与第二通孔P2的底部对应的第二中间层320的电导率选择性地增强，因此，背电极层200的接触特性可被改善。
参照图10，在高阻缓冲层600上层叠透明导电材料，从而在其上形成前电极层700。
当形成前电极层700时，所述透明导电材料可填入第二通孔P2中以形成连接线800。
连接线800通过第二通孔P2可与背电极层200连接。具体说，连接线800通过第二中间层320可与背电极层200电连接。
第二中间层320通过大的结晶性从而通过晶粒尺寸的增大可降低背电极层200的接触电阻。
因此，连接线800和背电极层200之间的欧姆接触可被改善。具体说，用作电池单元C1、C2、……的背接触的背电极层200的表面所流过的电流的迁移率和电导率可被提高。
前电极层700通过溅射过程由掺铝(Al)或氧化铝(Al2O3)的氧化锌形成。
前电极层700为与光吸收层400形成pn结的前电极窗口层，它作为太阳能电池的前表面上的透明电极，并可由具有高的光透射率和电导率的氧化锌ZnO形成。
因此，具有低阻值的该电极可通过在氧化锌中掺铝或氧化铝来形成。
作为前电极层700的所述氧化锌薄膜可通过射频溅射(RF sputtering)沉积氧化锌ZnO靶、通过使用锌靶的反应溅射、以及通过有机金属化学蒸镀等形成。
另外，也可形成双层结构，其中，在氧化锌薄膜上沉积具有良好电光性能的良好的铟锡氧化物(ITO)薄膜。
参照图11，形成穿过前电极层700、高阻缓冲层600、缓冲层500以及光吸收层400的第三通孔P3。
第三通孔P3可选择性地露出第一中间层310。第三通孔P3可与第二通孔P2相邻形成。
例如，第三通孔P3的宽度可为80μm±20，第三通孔P3和第二通孔P2的间隙可为80μm±20。
第三通孔P3可通过激光辐射或机械方法(例如针尖)来形成。
当形成第三通孔P3时，背电极层200的表面可被第一中间层310保护。
也就是说，在背电极层200的表面上形成第一中间层310，因此，在使用激光或针尖的刻蚀过程中，第一中间层310作为背电极层200的保护层，从而防止背电极层200受到损伤。
光吸收层400、缓冲层500、高阻缓冲层600以及前电极层700可由第三通孔P3按每个电池单元分开。
在这种情况下，各电池单元可通过连接线800彼此相连。也就是说，在彼此相邻的电池单元中，连接线800可从物理上和电学上将背电极层200与前电极层700相连。
如上所述，通过选择性地去掉形成在背电极表面上的MoSe2层，可以改善与前电极的欧姆接触特性。
另外，所述MoSe2层可防止背电极的损伤。
因此，根据本发明的示例性实施例所述的光伏发电装置的电学特性可得到改善。
上述实施例中所说明的特征、结构、效果等均包含在本发明的至少一个实施例中，并且，其并不限定于一个实施例。而且，各实施例中所例举出的特征、结构、效果等能够由所属领域的技术人员进行组合或变形而实施。而且这种组合和变形也包含在本发明的范围内。
另外，尽管上面示出和描述了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于上面描述的具体实施方式，本领域技术人员在不超出权利要求书中所要求的本发明的宗旨的情况下可对其进行各种修改，使得修改后的实施例不被理解为与本发明的技术思想或观点是分开的。
工业实用性
所述实施方式中的光伏装置用于光伏产业。

Claims (19)

1.一种光伏装置，包括：
衬底；
背电极层，配置在所述衬底上；
多个第一中间层，配置在所述背电极层上；
多个第二中间层，配置在所述背电极层上，且每个第二中间层配置在所述第一中间层之间；
光吸收层，配置在所述第一中间层和所述第二中间层上；以及
前电极层，配置在所述光吸收层上。
2.如权利要求1所述的光伏装置，其中，所述第二中间层具有比所述第一中间层大的电导率。
3.如权利要求2所述的光伏装置，其中，所述光吸收层具有露出所述第二中间层的多个通孔。
4.如权利要求3所述的光伏装置，进一步包括配置在所述光吸收层和所述前电极层之间的缓冲层，
其中，所述通孔穿过所述缓冲层。
5.如权利要求3所述的光伏装置，进一步包括从所述前电极层延伸的多个连接线，每个连接线被设置在所述通孔中，并接触所述第二中间层。
6.如权利要求1所述的光伏装置，其中，所述第一中间层和所述第二中间层由相同的材料制成，以及
所述第二中间层具有比所述第一中间层大的晶粒。
7.如权利要求6所述的光伏装置，其中，所述第二中间层的晶粒尺寸为所述第一中间层的晶粒尺寸的2到5倍。
8.一种光伏装置，包括：
衬底；
第一电池单元和第二电池单元，配置在所述衬底上；以及
连接线，将所述第一电池单元的第一前电极与所述第二电池单元的第二背电极连接，
其中，所述第二电池单元包括：
所述第二背电极；
第二光吸收单元，配置在所述第二背电极上；
第二前电极，配置在所述第二光吸收单元上；
第一中间层，配置在所述第二背电极和所述第二光吸收单元之间；以及
第二中间层，配置在所述连接线和所述第二背电极之间。
9.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述第二中间层具有比所述第一中间层的电导率大的电导率。
10.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述第二中间层具有比所述第一中间层的晶粒尺寸大的晶粒尺寸。
11.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述第一中间层和所述第二中间层包括所述第二背电极中所包含的材料以及所述第二光吸收单元中所包含的材料。
12.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述连接线通过所述第二中间层与所述第二背电极连接。
13.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述第二中间层直接与所述连接线和所述第二背电极连接。
14.如权利要求8所述的光伏装置，其中，所述第一中间层和所述第二中间层包括相同的材料，以及
所述第一中间层和所述第二中间层具有不同的晶体结构。
15.一种光伏装置的制造方法，包括：
在衬底上形成背电极层；
在所述背电极层上形成光吸收层；
在所述背电极层和所述光吸收层之间形成中间层；
形成穿过所述光吸收层的通孔；
对通过所述通孔露出的中间层结晶化以形成第二中间层；以及
在所述光吸收层上形成前电极层。
16.如权利要求15所述的方法，其中，通过使所述背电极层中所包含的材料与所述光吸收层中所包含的材料发生反应形成所述第一中间层。
17.如权利要求15所述的方法，其中，对通过所述通孔露出的所述中间层选择性地加热，从而形成所述第二中间层。
18.如权利要求15所述的方法，其中，在形成所述通孔时，使用针尖对所述光吸收层进行划刻，以及
所述针尖的温度为约400℃至约1000℃。
19.如权利要求15所述的方法，进一步包括：在形成所述通孔时，对所述中间层中与所述通孔相对应的部分进行加热。
CN2010800454983A 2009-10-07 2010-10-07 光伏系统及其制造方法 Pending CN102576762A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0094991 2009-10-07
KR1020090094991A KR101081294B1 (ko) 2009-10-07 2009-10-07 태양전지 및 이의 제조방법
PCT/KR2010/006870 WO2011043610A2 (ko) 2009-10-07 2010-10-07 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102576762A true CN102576762A (zh) 2012-07-11

Family

ID=43857290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800454983A Pending CN102576762A (zh) 2009-10-07 2010-10-07 光伏系统及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120279556A1 (zh)
EP (1) EP2487724A2 (zh)
JP (1) JP2013507766A (zh)
KR (1) KR101081294B1 (zh)
CN (1) CN102576762A (zh)
WO (1) WO2011043610A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104272458A (zh) * 2012-04-06 2015-01-07 原子能和替代能源委员会 用刻蚀步骤p3和可选的步骤p1制造光伏组件的方法
CN105340083A (zh) * 2013-06-20 2016-02-17 Lg伊诺特有限公司 太阳能电池

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007025442B4 (de) 2007-05-31 2023-03-02 Clariant International Ltd. Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schalenkatalysators und Schalenkatalysator
DE102007025223A1 (de) 2007-05-31 2008-12-04 Süd-Chemie AG Zirkoniumoxid-dotierter VAM-Schalenkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102008059341A1 (de) 2008-11-30 2010-06-10 Süd-Chemie AG Katalysatorträger, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung
US8466002B2 (en) * 2011-02-28 2013-06-18 Electronics And Telecommunications Research Institute Methods of manufacturing a solar cell
KR101417213B1 (ko) * 2011-10-25 2014-07-09 엘지이노텍 주식회사 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
FR2989224B1 (fr) * 2012-04-06 2014-12-26 Commissariat Energie Atomique Procede pour realiser un module photovoltaique avec une etape de gravure p3 et une eventuelle etape p2.
KR101393743B1 (ko) * 2012-06-28 2014-05-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조 방법
KR20170030311A (ko) * 2015-09-09 2017-03-17 주식회사 무한 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
US20180226533A1 (en) * 2017-02-08 2018-08-09 Amberwave Inc. Thin Film Solder Bond
KR102449969B1 (ko) * 2020-05-06 2022-10-05 중앙대학교 산학협력단 금속 박막형 전극 및 이를 포함하는 전자소자

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319686A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造方法
JP2006080371A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池及びその製造方法
CN1918711A (zh) * 2003-12-25 2007-02-21 昭和壳牌石油株式会社 集成薄膜太阳能电池及其制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132882C2 (de) * 1991-10-03 1996-05-09 Antec Angewandte Neue Technolo Verfahren zur Herstellung von pn CdTe/CdS-Dünnschichtsolarzellen
US7141863B1 (en) * 2002-11-27 2006-11-28 University Of Toledo Method of making diode structures
JP4394366B2 (ja) 2003-03-26 2010-01-06 時夫 中田 両面受光太陽電池
JP2008021713A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池およびその製造方法
JP4974986B2 (ja) * 2007-09-28 2012-07-11 富士フイルム株式会社 太陽電池用基板および太陽電池
KR100933193B1 (ko) 2007-12-18 2009-12-22 에스엔유 프리시젼 주식회사 박막 제조 장치 및 박막 제조 방법
US8084682B2 (en) * 2009-01-21 2011-12-27 Yung-Tin Chen Multiple band gapped cadmium telluride photovoltaic devices and process for making the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319686A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造方法
CN1918711A (zh) * 2003-12-25 2007-02-21 昭和壳牌石油株式会社 集成薄膜太阳能电池及其制造方法
JP2006080371A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池及びその製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.ABOU-RAS, G.KOSTORZ, D.BREMAUD: "Formation and characterisation of MoSe2 for Cu(In,Ga)Se2 based solar cells", 《THIN SOLID FILMS》 *
L. ASSMANN, J.C. BERNEDE,A. DRICI, C. AMORY等: "Study of the Mo thin films and Mo/CIGS interface properties", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104272458A (zh) * 2012-04-06 2015-01-07 原子能和替代能源委员会 用刻蚀步骤p3和可选的步骤p1制造光伏组件的方法
CN105340083A (zh) * 2013-06-20 2016-02-17 Lg伊诺特有限公司 太阳能电池
US9960291B2 (en) 2013-06-20 2018-05-01 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011043610A3 (ko) 2011-10-06
EP2487724A2 (en) 2012-08-15
KR101081294B1 (ko) 2011-11-08
KR20110037513A (ko) 2011-04-13
WO2011043610A2 (ko) 2011-04-14
US20120279556A1 (en) 2012-11-08
JP2013507766A (ja) 2013-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102576762A (zh) 光伏系统及其制造方法
KR101173344B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101125322B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
EP2426731A2 (en) Solar power generation apparatus and manufacturing method thereof
EP2485272A2 (en) Solar power generation apparatus and manufacturing method thereof
CN102549772A (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
US20130244373A1 (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
CN104025308A (zh) 太阳能电池装置及其制造方法
CN102576757A (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
KR101081075B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
US9379266B2 (en) Solar cell module and method of fabricating the same
KR101283113B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
CN103988317A (zh) 太阳能电池及太阳能电池模块
JP5624153B2 (ja) 太陽電池及びその製造方法
US9748424B2 (en) Solar cell and preparing method of the same
CN104106146A (zh) 太阳能电池组件及其制造方法
KR101306525B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101405639B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조 방법
KR101063721B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20110043358A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101034146B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
CN104115278A (zh) 太阳能电池及其制造方法
KR101020941B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101417321B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조 방법
KR101072067B1 (ko) 팁, 태양전지 및 이를 이용한 태양전지 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120711