CN105206703B - 一种薄膜太阳能电池的生产方法及其电沉积装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所述薄膜太阳能电池生产方法,所述第一沟槽内填充与吸收层相同的物质,所述吸收层的物质为半导体,并在长条接触电极空缺内直接填充与背电极层相同的物质,背电极与吸收层直接的接触的电阻很大,因而不会对太阳能电池单元的串联有影响;即在薄膜太阳能电池中不需要填充电绝缘物质,而电绝缘物质不参与光电转换,即减少了死区面积,从而避免了电绝缘物质对太阳能电池的占用,提高了太阳能电池参与光电转换的面积。此外,当所使用的接触电极为长条接触电极,电沉积完毕后移除长条接触电极所得到的长条接触电极空缺代替了原先需要刻划的沟槽的工序,对生产材料的浪费减少,而且节省了工序,进而降低了生产成本。

Description

一种薄膜太阳能电池的生产方法及其电沉积装置
技术领域
本发明涉及一种薄膜太阳能电池,具体涉及一种薄膜太阳能电池的生产方法及其电沉积装置。
背景技术
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或光电池,是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其中,以光电效应工作的薄膜太阳能电池为主。
一般,薄膜太阳能电池迎向太阳光朝上放置,从下往上依次主要包括下封装层、基底层、背电极层、背接触层、吸收层、窗口层、上接触层和上封装层等。中国专利CN101807622A公开了一种制备碲化镉薄膜太阳能电池组件的方法,其包括如下步骤:
首先,在透明导电薄膜玻璃上沉积CdS薄膜获得“glass/TCO/CdS”;
然后,在“glass/TCO/CdS”上沉积碲化镉薄膜获得“glass/TCO/CdS/CdTe”;
然后,对“glass/TCO/CdS/CdTe”进行含氯化镉气氛下的热处理;
然后,使用激光刻划热处理后的“glass/TCO/CdS/CdTe”,刻划掉“TCO/CdS/CdTe”后进行化学腐蚀使碲化镉表面富碲;
然后,在“glass/TCO/CdS/CdTe”上刻划掉“TCO/CdS/CdTe”的刻痕上填注低温固化胶;
然后,沉积背接触层,然后进行背接触层热处理;
然后使用激光在TCO/CdS/CdTe刻痕附近刻刻划掉CdS/CdTe/背接触层;
然后,沉积金属背电极层,然后使用激光刻划掉TCO/CdS/CdTe刻痕和CdS/CdTe/背接触层刻痕附近的CdS/CdTe/背接触层/金属背电极。
即上述制备碲化镉薄膜太阳能电池组件的方法,先在透明导电层上沉积硫化镉,通过激光刻划第一沟槽;填充第一沟槽;沉积背接触层后使用激光刻划第二沟槽;沉积金属背电极后刻划第三沟槽。其中,镉元素属于稀有金属,上述制备太阳能电池组件的方法工艺步骤繁多复杂,且刻划去除CdS和CdTe的步骤多,对含镉元素的材料浪费严重,不仅对环境污染严重,而且制造成本很高。
此外,背接触层、吸收层和窗口层的设置都是可以通过电沉积来实现的;电沉积时,需将待电沉积的具有一定面积的待电沉积平板放置在电解液中,待电沉积平板两端夹持后,即可通电进行。从薄膜太阳能电池的性能来讲,为了保证其光透过率,提高其光电转换效率,背接触层、吸收层、窗口层的厚度要求比较苛刻,需要设置得非常薄,以背接触层为例,在其上镀吸收层时,由于背接触层很薄,所以其电阻很大,在待电沉积平板两端通电时,电沉积的吸收层非常容易形成两端厚中间薄的不均匀镀层,而镀层不均匀则会导致光电转换效率降低。
为了解决上述技术问题,美国专利文献US2011/0290641A1公开了一种快速化学电沉积法生产太阳能电池的装置和方法,包括具有很多接触顶针的支撑结构,每个所述接触顶针都与基底层表面电接触,给所述基底层提供用于电沉积的电位(An apparatus forelectrodeposition,comprising a support structure including a plurality ofcontact pins,each contact pin of said plurality of contact pins configure toestablish electrical con tact with a substrate surface and thereby supplyplating potential to the substrate)。上述装置可用于对背接触层、吸收层、窗口层、上接触层进行电沉积生产。该技术通过设置很多接触顶针,将电流通过接触顶针均匀的均匀地分布在待电沉积平板上,从而有效地将待电沉积平板的电阻降低,使得电沉积层可以分布更为均匀;但是,待电沉积完毕、移除接触顶针后,设置接触顶针的地方就会产生接触顶针孔,如果不对该接触顶针孔进行填补,太阳能电池在使用时就会产生断路,因此,需要在移除接触顶针后在接触顶针孔中填充电绝缘物质,由于电绝缘物质不参与光电转换,被称为死区,面积过大的死区将影响电池的整体转换效率。在实际生产时,后续需对单体太阳能板进行划沟槽和填充沟槽的工序,从而将单体太阳能板划分为串联或并联的太阳能电池组件。该太阳能电池组件由于其内部接触顶针孔中填充的电绝缘物质不参与光电转换过程,而且沟槽中的电绝缘物质也不参与光电转换过程,即不参与光电转换的面积过大,相应的使太阳能电池单位面积内参与光电转换的有效面积减小,影响了光吸收效果。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的太阳能薄膜电池的生产工艺复杂,生产成本高,进而提供一种生产工艺简单,成本低的薄膜太阳能电池的生产方法及其电沉积装置。
本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的快速化学电沉积法生产太阳能电池的装置和方法中太阳能电池的单位面积里参与光电转换的有效面积小,进而提供一种单位面积里参与光电转换的有效面积更大的薄膜太阳能电池的生产方法及其电沉积装置。
为解决上述技术问题,本发明的一种薄膜太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
(a)在玻璃基底上形成透明导电层;
(b)在所述透明导电层上形成窗口层;
(c)接触电极穿透所述窗口层与所述透明导电层欧姆接触;
(d)在步骤(c)中的所述透明导电层上,与所述接触电极相邻位置、贯通所述透明导电层进行划沟槽工序得到第一沟槽;
(e)将上述半成品放置于电沉积槽内,对所述接触电极和对电极进行通电,在所述窗口层上电沉积吸收层并同时填充所述第一沟槽;
(f)在步骤(e)的所述吸收层上形成背接触层或在背接触层上还继续形成背电极层;
(g)移除所述接触电极,所述接触电极为顶针接触电极或长条接触电极,所述长条接触电极的长边与所述第一沟槽的长边延伸方向相同;当所述接触电极为顶针接触电极时,移除所述接触电极后在该半成品上形成的接触电极空缺为顶针孔,与所述第一沟槽平行穿过所述顶针孔进行划沟槽工序得到第二沟槽;当所述接触电极为长条接触电极时,移除所述接触电极后在该半成品上形成的接触电极空缺为长条形沟槽,所述长条形沟槽为第二沟槽并与所述第一沟槽平行;
(h)当步骤(f)中所述吸收层上只形成背接触层时,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述第二沟槽后再形成背电极层或在步骤(g)中获得的半成品上同时形成背电极层和填充所述第二沟槽;
当步骤(f)中所述吸收层上在形成背接触层后在背接触层上还继续形成背电极层时,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述第二沟槽;
(i)对步骤(h)中获得的半成品的所述吸收层上,与所述第二沟槽平行且相邻位置、贯通所述背接触层和背电极层进行划沟槽工序得到第三沟槽;
(j)对步骤(i)中获得的半成品进行电池封装。
步骤(f)中的背接触层或在背接触层上还继续形成背电极层都是通过蒸发或溅射或电沉积形成。
步骤(h)中的背电极层通过蒸发或溅射或电沉积形成在所述背接触层和所述第二沟槽内。
背电极层通过电沉积方式形成的,在电沉积时第二接触电极与所述透明导电层欧姆接触。
在步骤(e)之后且步骤(f)之前对所述吸收层进行退火处理。
所述长条接触电极的接触长边的长度大于或等于所述第一沟槽的长边长度。
所述长条接触电极垂直于所述长边方向的截面为圆形、方形、倒三角或梯形的一种。
所述长条接触电极在端部连接通电时,步骤(g)中的所述长条接触电极空缺通过向远离所述玻璃基底方向撕除所述长条接触电极获得。
所述长条接触电极长度方向上的侧面为平面或曲面。
用于形成所述背电极的材料层为透明导电材质。
本发明还提供另一种薄膜太阳能电池的生产方法,步骤(j)中对称设置步骤(i)中获得的两件半成品,两件半成品之间设置太阳能电池封装膜。
所述太阳能电池封装膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
本发明提供一种用于上述薄膜太阳能电池生产方法的电沉积装置,其包括
电沉积槽,其中充满电解液;
长条接触电极,设置在所述电沉积槽内与待电沉积表面电连接;
对电极,与所述长条接触电极形成电连通;
所述长条接触电极与所述待电沉积表面欧姆接触且为面接触,所述长条接触电极与所述透明导电层的接触面为长条形,所述长条接触电极在垂直于所述待电沉积表面的截面为圆形、方形、倒三角形或梯形的一种。
所述长条接触电极平行设置在所述待电沉积表面第一沟槽相邻的位置上。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点,
(1)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,所述第一沟槽内填充与吸收层相同的物质,所述吸收层的物质为半导体,并在长条接触电极空缺内直接填充与背电极层相同的物质,背电极与吸收层直接的接触的电阻很大,因而不会对太阳能电池单元的串联有影响;也就是说,在薄膜太阳能电池中不需要填充电绝缘物质,而电绝缘物质不参与光电转换,即减少了死区面积,从而避免了电绝缘物质对太阳能电池的占用,提高了太阳能电池参与光电转换的面积;
此外,当所使用的接触电极为长条接触电极,电沉积完毕后移除长条接触电极所得到的长条接触电极空缺代替了原先需要刻划的沟槽的工序,对生产材料的浪费减少,而且节省了工序,进而降低了生产成本。
(2)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,所使用的接触电极为长条接触电极时,长条接触电极将较大的所述太阳能的待电沉积平面分隔为单个小单元进行电沉积,因而在采用电沉积的方法进行形成吸收层及背接触层或背电极层时,电沉积更加均匀,而且可通过加大电压的方式来提高电沉积的速度而不会影响其均匀性,而且采用电沉积的方式形成背接触层时,可使背接触层形成的非常薄且可透光,这是通过蒸发或溅射所无法实现的。
(3)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,所述长条接触电极垂直于所述接触长边方向的截面为圆形、方形、倒三角或梯形的一种,即只要所述长条接触电极沿长边方向为长条形,都能实现本发明用于薄膜太阳能电池生产的目的,使用广泛,可根据具体生产情况进行自由选择,适应性强。
(4)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,所述长条接触电极在端部连接通电时,步骤(g)中的所述长条接触电极空缺通过向远离所述玻璃基底方向撕除所述长条接触电极获得,即所述长条接触电极是在所述长条接触电极在端部连接通电的导电线时,导电线长边与所述表面平行接触电沉积,电沉积液会经所述导电线的表面流过,即电沉积液在待电沉积表面均匀分布,电沉积表面更加均匀,电沉积层在长条接触电极表面也覆盖一层,因为该电沉积层非常薄,通过撕除所述长条接触电极,不仅操作简单,而且移除电极快速,节约操作时间。
(5)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,用于形成所述背电极的材料为透明材质,且通过电沉积的方法使背接触层也能透光,因此,使本发明所述薄膜太阳能电池生产方法生产的薄膜太阳能电池在使用时,背面也能吸收地面或墙体反射的光能,而通过地面或墙体反射的光能达到30%以上,所述背电极的材料采用透明材质可以最大限度的利用该30%的光能进行光电转换,进一步提高了其光电转换的效率。
(6)在本发明所述薄膜太阳能电池生产方法中,对称设置步骤(i)中获得的两件半成品,两件半成品之间设置太阳能电池封装膜,因此,使本发明所述薄膜太阳能电池生产方法生产的薄膜太阳能电池在使用时,背面也能吸收地面或墙体反射的光能,而通过地面或墙体反射的光能达到30%以上,所述背电极的材料采用透明材质可以最大限度的利用该30%的光能进行光电转换,进一步提高了其光电转换的效率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1a是本发明所述薄膜太阳能电池生产方法步骤(b)中半成品的俯视图;
图1b是图1a的A-A剖面图;
图1c是本发明实施例1中所述薄膜太阳能电池生产方法中接触电极穿透所述窗口层与所述透明导电层欧姆接触的示意图;
图1d是本发明实施例1中图1c的B-B剖面图;
图1e是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中划第一沟槽的示意图;
图1f是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中电沉积吸收层的示意图;
图1g是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背接触电极的示意图;
图1h是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中移除接触电极后划第二沟槽或形成第二沟槽的示意图;
图1i是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背电极层的示意图;
图1j是本发明实施例1所述薄膜太阳能电池生产方法中划第三沟槽的示意图;
图2a是本发明实施例2中图1c的B-B剖面图;
图2b是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中划第一沟槽的示意图;
图2c是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中电沉积吸收层的示意图;
图2d是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背接触电极的示意图;
图2e是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中移除接长条触电极后形成条条接触电极空缺的示意图;
图2f是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背电极层的示意图;
图2g是本发明实施例2所述薄膜太阳能电池生产方法中划第三沟槽的示意图;
图3a是本发明实施例3所述薄膜太阳能电池生产方法中长条接触电极穿透所述窗口层与所述透明导电层欧姆接触的示意图;
图3b是图3a的C-C剖面图;
图4a是本发明实施例4中图1c的B-B剖面图;
图4b是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中划第一沟槽的示意图;
图4c是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中电沉积吸收层的示意图;
图4d是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背接触电极的示意图;
图4e是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中移除接长条触电极后形成条条接触电极空缺的示意图;
图4f是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中形成背电极层的示意图;
图4g是本发明实施例4所述薄膜太阳能电池生产方法中划第三沟槽的示意图;
图5是本发明实施例1~实施例3和实施例5中所述薄膜太阳能电池生产方法中获得的太阳能电池的单元剖面图;
图6是本发明实施例4中所述薄膜太阳能电池生产方法中获得的太阳能电池的单元剖面图图;
图7a是本发明实施例1中所述用于薄膜太阳能电池生产的电沉积装置使用时的结构示意图;
图7b是图7a中所述薄膜太阳能电池半成品与对电极的位置关系示意图;
图8a是本发明实施例2中所述用于薄膜太阳能电池生产的电沉积装置使用时的结构示意图;
图8b是图8a中所述薄膜太阳能电池半成品与对电极的位置关系示意图。
图中附图标记表示为:1-薄膜太阳能电池,11-玻璃基底,12-透明导电层,13-窗口层,14-吸收层,15-接触电极空缺,16-背接触层,17-背电极层,P1-第一沟槽,P2-第二沟槽,P3-第三沟槽,2-接触电极,3-对电极,4-太阳能电池封装膜、5-电解液。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种薄膜太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
(a)如图1b所示,在玻璃基底11上形成透明导电层12。
(b)如图1a和1b所示,在所述透明导电层12上形成窗口层13,所述窗口层13为硫化镉(CdS)层。
(c)如图1c和1d所示,长条接触电极2穿透所述窗口层13与所述透明导电层12欧姆接触,所述长条接触电极2与所述透明导电层12的接触面为长条形,所述长条接触电极2垂直于所述接触长边方向的截面为长方形,所述长条接触电极2的长边为直线。
(d)如图1e所示,在步骤(c)中的所述透明导电层12上,与所述长条接触电极2平行且相邻位置、贯通所述透明导电层12进行划沟槽工序得到第一沟槽P1;所述长条接触电极2的接触长边的长度等于所述第一沟槽P1的长边长度;
(e)如图7a和图7b所示,将上述半成品放置于电沉积槽内,对所述长条接触电极2和对电极3进行通电,在所述窗口层13上电沉积吸收层14并同时填充所述第一沟槽P1,填充所述第一沟槽P1和所述吸收层14的物质为碲化镉(CdTe);
用于上述所述薄膜太阳能电池生产方法的电沉积装置,如图7a所示,包括
电沉积槽,其中充满电解液5;
长条接触电极2,设置在所述电沉积槽内与待电沉积表面电连接;
对电极3,与所述长条接触电极2形成电连通;
所述长条接触电极2与所述待电沉积表面欧姆接触且为面接触,所述长条接触电极2与所述透明导电层12的接触面为长条形,所述长条接触电极2在垂直于所述待电沉积表面的截面为方形。所述长条接触电极2平行设置在所述待电沉积表面第一沟槽P1相邻的位置上。
(f)在步骤(e)的所述吸收层14上形成背接触层16,本实施例中设置所述背接触层16是通过溅射形成。
(g)通过向远离所述玻璃基底11的方向撕除所述长条接触电极2,移除所述长条接触电极2后在该半成品上形成长条接触电极空缺15,所述长条接触电极空缺15即为第二沟槽P2。
(h)通过蒸镀工艺填充所述长条接触电极空缺15,并在所述背接触层16上形成背电极层17。
(i)对步骤(h)中获得的半成品的所述吸收层14上,与所述长条接触电极空缺15平行且相邻位置、贯通所述背电极层17进行划沟槽工序得到第三沟槽P3。
(j)如图5所示,在所述背电极层17上和所述第三沟槽P3内填充太阳能电池封装膜4,在太阳能电池封装膜4上设置另一玻璃基底层11,该步骤为现有技术,也可进行现有技术的其他步骤处理,此处将不赘述。
实施例2
本实施例提供一种薄膜太阳能电池的生产方法,具体方法同实施例1,唯一不同的是所述长条接触电极2垂直于所述长条接触电极2接触长边方向的截面为圆形,具体如图2a-2g所示。
如图8a和图8b所示,在电沉积槽内,在所述窗口层13上电沉积吸收层14并同时填充所述第一沟槽P1时,所述长条接触电极2在端部连接通电。
作为可变换的实施例,本实施例所述薄膜太阳能电池的生产方法中,所述长条接触电极垂直于所述长条接触电极接触长边方向的截面为梯形
实施例3
本实施例中所述薄膜太阳能电池的生产方法,具体实施方式同实施例1,不同的是:
步骤(c)中,长条接触电极2穿透所述窗口层13与所述透明导电层12欧姆接触,所述长条接触电极2与所述透明导电层12的接触面为长条形,如图3a所示,所述长条接触电极2的长边为曲线;如图3b所示,所述长条接触电极2垂直于所述接触长边方向的截面为梯形,所述长条接触电极2在端部连接通电。
步骤(h)中,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述长条接触电极空缺后再形成背电极层,本实施例中背电极层和填充所述长条接触电极空缺是通过电沉积形成,在电沉积时第二接触电极与所述透明导电层欧姆接触,本实施例中设置用于填充所述长条接触电极空缺和形成背电极层的材料都为铜。
作为可变换的实施例,本实施例中设置用于填充所述长条接触电极空缺和形成背电极层的材料为透明导电氧化物,即与透明导电层所使用的材料相同。
实施例4
本实施例提供一种薄膜太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
(a)在玻璃基底11上形成透明导电层12。
(b)在所述透明导电层12上形成窗口层13,所述窗口层13为硫化镉(CdS)层。
(c)如图4a所示,长条接触电极2穿透所述窗口层13与所述透明导电层12欧姆接触,所述长条接触电极2与所述透明导电层12的接触面为长条形,所述长条接触电极2垂直于所述接触长边方向的截面为正方形。
(d)如图4b所示,在步骤(c)中的所述透明导电层12上,与所述长条接触电极2平行且相邻位置、贯通所述透明导电层12进行划沟槽工序得到第一沟槽P1。
(e)将上述半成品放置于电沉积槽内,对所述长条接触电极和对电极进行通电,如图4c所示,在所述窗口层13上电沉积吸收层14并同时填充所述第一沟槽P1,填充所述第一沟槽P1和所述吸收层14的物质为碲化镉(CdTe);对所述吸收层14进行退火处理。
(f)如图4d所示,在步骤(e)的所述吸收层14上形成背接触层16,本实施例中设置所述背接触层16是通过溅射形成。
(g)如图4e所示,移除所述长条接触电极2,移除所述长条接触电极2后在该半成品上形成长条接触电极空缺15,所述长条接触电极空缺15即为第二沟槽P2。
(h)如图4f所示,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述长条接触电极空缺15,并在所述背接触层16上形成背电极层17;本实施例中通过溅射工艺填充所述长条接触电极空缺15和形成背电极层17。
(i)如图4g所示,对步骤(h)中获得的半成品的所述背接触层16上,与所述长条接触电极空缺15平行且相邻位置、贯通所述背接触层16和背电极层17进行划沟槽工序得到第三沟槽P3,之后可进行现有技术的其他处理。
(j)如图6所示,对称设置上述各实施例中的步骤(i)中获得的两件半成品,两件半成品之间设置太阳能电池封装膜4。
因为玻璃基底占用了整个薄膜太阳能电池成本的30-50%左右,现有的薄膜太阳能电池需要设置上下两块玻璃基底,本实施例中在不增加玻璃基底数量的前提下,对称设置薄膜太阳能电池,使其正反面都可参与光电转换,充分利用地面或墙体的反射光进行光电转换,进一步提高其吸收太阳光的能力。
所述太阳能电池封装膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
实施例5
本实施例提供一种薄膜太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
(a)在玻璃基底上形成透明导电层。
(b)在所述透明导电层上形成窗口层。
(c)接触电极穿透所述窗口层与所述透明导电层欧姆接触。
(d)在步骤(c)中的所述透明导电层上,与所述接触电极相邻位置、贯通所述透明导电层进行划沟槽工序得到第一沟槽;本实施例中设置所述接触电极为顶针接触电极,若干所述顶针接触电极矩阵排列,每列所述顶针接触电极的排布方向与所述第一沟槽的延伸方向平行。
(e)将上述半成品放置于电沉积槽内,对所述接触电极和对电极进行通电,在所述窗口层上电沉积吸收层并同时填充所述第一沟槽。
(f)在步骤(e)的所述吸收层上形成背接触层。
(g)移除所述顶针接触电极后,在移除所述接触电极后在该半成品上形成的接触电极空缺为顶针孔,与所述第一沟槽平行穿过所述顶针孔进行划沟槽工序得到第二沟槽。
(h)在步骤(g)中获得的半成品上同时形成背电极层和填充所述第二沟槽。
(i)对步骤(h)中获得的半成品的所述吸收层上,与所述第二沟槽平行且相邻位置、贯通所述背接触层和背电极层进行划沟槽工序得到第三沟槽,之后可进行现有技术的其他处理。
(j)对步骤(i)中获得的半成品进行电池封装。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种薄膜太阳能电池的生产方法,包括如下步骤:
(a)在玻璃基底上形成透明导电层;
(b)在所述透明导电层上形成窗口层;
(c)接触电极穿透所述窗口层与所述透明导电层欧姆接触;
(d)在步骤(c)中的所述透明导电层上,与所述接触电极相邻位置、贯通所述透明导电层和所述窗口层进行划沟槽工序得到第一沟槽;
(e)将步骤(d)中获得的半成品放置于电沉积槽内,对所述接触电极和对电极进行通电,在所述窗口层上电沉积吸收层并同时填充所述第一沟槽;
(f)在步骤(e)的所述吸收层上形成背接触层或在背接触层上还继续形成背电极层;
(g)移除所述接触电极,所述接触电极为顶针接触电极或长条接触电极,所述长条接触电极的长边与所述第一沟槽的长边延伸方向相同;当所述接触电极为顶针接触电极时,移除所述接触电极后在该半成品上形成的接触电极空缺为顶针孔,与所述第一沟槽平行穿过所述顶针孔进行划沟槽工序得到第二沟槽;当所述接触电极为长条接触电极时,移除所述接触电极后在该半成品上形成的接触电极空缺为长条形沟槽,所述长条形沟槽为第二沟槽并与所述第一沟槽平行;
(h)当步骤(f)中所述吸收层上只形成背接触层时,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述第二沟槽后再形成背电极层或在步骤(g)中获得的半成品上同时形成背电极层和填充所述第二沟槽;
当步骤(f)中所述吸收层上在形成背接触层后在背接触层上还继续形成背电极层时,填充在步骤(g)中获得的半成品的所述第二沟槽;
(i)对步骤(h)中获得的半成品的所述吸收层上,与所述第二沟槽平行且相邻位置、贯通所述背电极层进行划沟槽工序得到第三沟槽;
(j)对步骤(i)中获得的半成品进行电池封装。
2.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,步骤(f)中的背接触层或在背接触层上还继续形成背电极层都是通过蒸发或溅射或电沉积形成。
3.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,步骤(h)中的背电极层通过蒸发或溅射或电沉积形成在所述背接触层和所述第二沟槽内。
4.根据权利要求2或3所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,背电极层通过电沉积方式形成的,在电沉积时背电极层与所述透明导电层欧姆接触。
5.根据权利要求4所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,在步骤(e)之后且步骤(f)之前对所述吸收层进行退火处理。
6.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,所述长条接触电极的接触长边的长度大于或等于所述第一沟槽的长边长度。
7.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,所述长条接触电极垂直于所述长边方向的截面为圆形、方形、倒三角或梯形的一种。
8.根据权利要求7所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,所述长条接触电极在端部连接通电时,步骤(g)中的所述长条接触电极空缺通过向远离所述玻璃基底方向撕除所述长条接触电极获得。
9.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,所述长条接触电极长度方向上的侧面为平面或曲面。
10.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,用于形成所述背电极层的材料为透明导电材质。
11.根据权利要求1所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,步骤(j)为:对称设置步骤(i)中获得的两件半成品,两件半成品之间设置太阳能电池封装膜。
12.根据权利要求11所述薄膜太阳能电池的生产方法,其特征在于,所述太阳能电池封装膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
13.一种用于权利要求1-12任一所述薄膜太阳能电池生产方法的电沉积装置,其特征在于,其包括
电沉积槽,其中充满电解液;
长条接触电极,设置在所述电沉积槽内与待电沉积表面电连接;
对电极,与所述长条接触电极形成电连通;
所述长条接触电极与所述待电沉积表面欧姆接触且为面接触,所述长条接触电极与所述透明导电层的接触面为长条形,所述长条接触电极在垂直于所述待电沉积表面的截面为圆形、方形、倒三角形或梯形的一种;
所述长条接触电极平行设置在所述待电沉积表面第一沟槽相邻的位置上。
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