CN103493218A - 太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

公开了一种太阳能电池，包括：面对彼此的上基板和下基板；在所述下基板的预定区域上的半导体层；以及从所述上基板和所述下基板中的至少一者上凸出的图案。在所述上基板与所述下基板之间形成各种图案，从而增大在所述上基板与所述下基板之间设置的粘结构件的接触面积，由此提高在所述上基板与所述下基板之间的粘结力。

Description

太阳能电池
技术领域
实施例涉及一种太阳能电池。
背景技术
通常，太阳能电池将太阳能转换为电能。最近，随着能耗的增大，太阳能电池已经被广泛用于商业目的。
根据现有技术，通过在下基板上顺序地层压背电极层、光吸收层、透明电极层和上基板来制造太阳能电池，其中，上基板水平地粘结到太阳能电池的最上端。
然而，因为在上基板和下基板之间仅设置了一个粘结构件，所以在上、下基板之间的粘结力上受到限制，并且防湿气渗透的可靠性变差。
发明内容
技术问题
实施例提供了一种太阳能电池，其能够改善在上基板和下基板之间的粘结力上，并且同时增强防湿气渗透的可靠性。
技术方案
根据一个实施例的一种太阳能电池包括：面对彼此的上基板和下基板；在所述下基板的预定区域上的半导体层；以及从所述上基板和所述下基板中的至少一者上凸出的图案。
有益效果
根据本实施例的太阳能电池，在上基板与下基板之间形成各种图案，使得增大了在上基板与下基板之间设置的粘结构件的接触面积，由此提高了在上基板与下基板之间的粘结力。
另外，根据本实施例的太阳能电池，可以多样化地修改图案的形状以延长湿气渗透路径，使得可以改善防湿气渗透的可靠性。
附图说明
图1是示出了根据实施例的太阳能电池的剖视图。
图2是示出了根据实施例的具有图案的下基板的透视图。
图3是示出了根据实施例的在基板上形成的半导体层的剖视图。
图4是示出了根据实施例的在基板上形成的图案的部分剖视图。
图5至7是示出了根据实施例的具有图案的下基板的修改示例的剖视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，可以明白，当各个板、导线、电池、装置、表面或图案被称为在另一板、另一导线、另一电池、另一装置、另一表面或另一图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在该另一板、另一导线、另一电池、另一装置、另一表面或另一图案上，或者也可以存在一个或多个介入层。已经参考附图描述了构成元件的这些位置。为了方便或清楚，可能夸大、省略或示意性地示出在附图所示的每层的厚度和大小。另外，元件的大小不完全反映实际大小。
图1是示出了根据实施例的太阳能电池的剖视图，图2是示出了根据实施例的具有图案的下基板的透视图，图3是示出了根据实施例的在基板上形成的半导体层的剖视图，图4是示出了根据实施例的在基板上形成的图案的部分剖视图，并且图5至7是示出了根据实施例的具有图案的下基板的修改示例的剖视图。
参见图1至4，根据实施例的太阳能电池包括上基板100、下基板200、在下基板200的预定区域上的半导体层300以及在下基板100上没有形成半导体层300的区域上形成的第一图案400。另外，可以在与第一图案400对应的基板100上进一步设置第二图案500。
上基板100和下基板200被布置成在纵向上面对彼此。上基板100和下基板200具有矩形板形状，并且可以通过使用透明玻璃来形成。上基板100和下基板200可以是刚性的或柔性的。具体地说，优选地将包括钠成分的钠钙玻璃基板用作下基板200，以提高在制造过程中的功率效率。
除了玻璃基板之外，包括PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEN（聚萘二酸乙二醇酯）、PP（聚丙烯）或TAC（三乙酰基纤维素）的塑料基板或金属基板可以用于上基板100和下基板200。另外，可以通过使用相互不同的材料来形成上基板100和下基板200。
在上基板100和下基板200之间形成半导体层300。如图2所示，可以通过在下基板200的中央区域上层压多层来形成半导体层300。
如图3所示，半导体层300包括背电极层320、光吸收层330和透明电极层360。可以在光吸收层330和透明电极层360之间进一步形成第一缓冲层340和第二缓冲层350。
在下基板200的中央区域上形成背电极层320，以作为n型电极。背电极层320可以包括Mo。另外，可以通过使用作为导电材料的Ni、Au、Al、Cr、W和Cu的至少一种来形成背电极层320，并且可以通过使用同一种材料或互不相同材料来将背电极层320制备为至少两层。
在背电极层320上形成光吸收层330。光吸收层330包括I-III-VI族化合物，并且可以通过使用CIGS、CIS、CGS和CdTe的至少一种来形成光吸收层330。
例如，光吸收层330可以包括选自由各项组成的组的一种：CdTe、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se2、Cu(In,Ga)(Se,S)2、Ag(InGa)Se2、Cu(In,Al)Se2和CuGaSe2。
第一缓冲层340和第二缓冲层350顺序地形成在光吸收层330上。可以通过使用包括CdS的材料来形成第一缓冲层340，并且第一缓冲层340具有在约1.9eV至约2.3eV的范围中的能量带隙，这是背电极层320和透明电极层360之间的中间水平。可以将第一缓冲层340制备为至少两层。
通过使用具有高电阻的ZnO材料来形成第二缓冲层350。第二缓冲层350可以防止相对于透明电极层360的绝缘和冲击损坏。
在第二缓冲层350上形成透明电极层360。通过使用诸如掺铝氧化锌（AZO(ZnO:Al)）的透明导电材料来形成透明电极层360。除了AZO之外，透明电极层360可以包括ZnO、SnO2和ITO的至少一种。
虽然已经描述了将半导体层300形成为一个电池，但是实施例不限于此。例如，可以将半导体层300形成为多个电池。
返回参照图1，可以在与半导体层300一起形成的下基板200和上基板100之间制备粘结构件600，以便密封在上基板100和下基板200之间的空间。可以将粘结构件600制备为膜或液相粘结材料。
根据实施例的第一图案400形成在下基板200上。下基板200包括中央区域和围绕该中央区域的外围区域。在上基板100的外围区域上形成第一图案400。也就是说，沿着上基板100的外围区域形成第一图案400。具体地讲，沿着不与半导体层300干涉的上基板100的外围区域形成第一图案400。另外，在与在下基板200上形成的图案对应的上基板100的预定区域上形成第二图案。
如图4所示，根据实施例的第一图案400具有矩形截面形状，并且从下基板200向上凸出。第一图案400的高度T1可以是基于在上基板100和下基板200之间的空间的高度T2的1/2或更大。以同样的方式，第二图案500从上基板100向下凸出，并且具有与第一图案的高度相对应的高度。
可以向基板的中央区域交替地排列在下基板200上形成的第一图案400和在上基板500上形成的第二图案。具体地讲，第一图案400和第二图案500可以指向在上基板100和下基板200之间的空间。因此，第一图案400和第二图案500可以扩大相对于粘结构件600的接触面积，并且延长湿气渗透路径。
第一图案400和第二图案500可以彼此啮合。另外，可以交替地排列第一图案400和第二图案500。因此，第一图案400和第二图案500可以改善在上基板100和下基板200之间的粘接力，并且防止湿气在上基板100和下基板200之间渗透。
虽然已经描述了交替地排列第一图案400和第二图案500，但是实施例不限于此。可以多样化地排列一图案400和第二图案500。另外，虽然已经描述了第一图案400和第二图案500具有同一高度，但是实施例不限于此。例如，第一图案400和第二图案500可以具有互不相同的高度。
虽然已经描述了第一图案400和第二图案500具有矩形截面形状，但是实施例不限于此。例如，第一图案400和第二图案500可以具有如图5至7所示的截面形状。
如图5所示，根据实施例的太阳能电池包括面对彼此的上基板100和下基板200，并且在下基板200上形成制备为多层的半导体层300。
在下基板200的外围区域上形成第一图案400，使得第一图案400可以不与半导体层300干涉，并且第一图案400可以具有矩形截面形状。第一图案400的高度可以是基于上基板100和下基板200之间的空间的高度的1/2或更大，但是实施例不限制第一图案400的高度。
另外，在上基板100上形成第二图案500，以具有与第一图案400的形状相对应的形状，并且优选的是，与第一图案400交替地排列第二图案500。
另外，如图6所示，可以与在上基板100上形成的第二图案500交替地排列在下基板200上形成的第一图案400，并且，第一和第二图案400和500可以具有多边形截面形状，诸如梯形。
另外，如图7所示，可以与在下基板200上形成的第一图案400交替地排列在上基板100上形成的第二图案500，并且，第一和第二图案400和500可以具有半球形截面形状。另外，第一图案400和第二图案500可以具有椭圆截面形状。
如图5至7所示，如果修改第一和第二图案400和500的形状，则可以扩大将上基板100结合到下基板200的粘结构件600的接触面积，并且可以延长湿气渗透路径。
因此，因为第一和第二图案400和500的修改的形状和排列，可以提高在上基板100和下基板200之间的粘结力，并且可以显著改善防湿气渗透的可靠性。
虽然以上已经参考实施例描述了第一图案400和第二图案500的各种形状，但是第一图案400和第二图案500的排列也在实施例的范围内。
另外，虽然已经描述了在上、下基板两者上形成图案，但是实施例不限于此。例如，可以在上、下基板中的仅一者上形成图案。
虽然已经为了例示的目的而描述了本发明的示例性实施例，但是本领域内的技术人员可以明白，在不脱离由所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替代。

Claims (13)

1.一种太阳能电池，包括：
面对彼此的上基板和下基板；
在所述下基板的预定区域上的半导体层；以及
从所述上基板和所述下基板中的至少一者上凸出的图案。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述图案包括从所述下基板凸出的第一图案。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述下基板包括形成有所述半导体层的中央区域和围绕所述中央区域的外围区域，并且，所述第一图案形成在所述外围区域上。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述第一图案的高度是基于所述上基板与所述下基板之间的空间的高度的1/2或更大。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述第一图案具有多边形、半球形和椭圆形中的至少一种形状。
6.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述图案包括从所述上基板凸出的第二图案。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第二图案位于与所述下基板上形成有所述第一图案的区域相对应的区域中。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第二图案的高度是基于在所述上基板与所述下基板之间的间隙的高度的1/2或更大。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第二图案具有多边形、半球形和椭圆形中的至少一种形状。
10.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第一图案和所述第二图案指向在所述上基板与所述下基板之间的空间。
11.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第一图案和所述第二图案面对彼此。
12.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第一图案和所述第二图案彼此啮合。
13.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第一图案和所述第二图案彼此交替地排列。
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