CN106711284B - 一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，包括以下步骤：将衬底玻璃磨边;在衬底玻璃上沉积TCO导电玻璃并清洗；在TCO导电玻璃上沉积第一层硫化镉；在第一层硫化镉上沉积第一层碲化镉；第一次氯化镉活化处理；第一次活化后清洗；在第一层碲化镉上面沉积第二层硫化镉；在第二层硫化镉上面沉积第二层碲化镉；第二次氯化镉活化处理；第二次活化后清洗；P1激光刻线；沉积缓冲层；P2激光刻线；沉积金属背电极；P3激光刻画背电极；激光扫边；封装测试。本发明结合碲化镉电池特点和现有技术进行工艺改善，不但提高电池的转化效率，还有效降低电池的开路电压。
Description
技术领域
本发明涉及光伏太阳能电池技术领域，尤其是一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法。
背景技术
薄膜太阳能电池作为未来电池发展的方向，特别是碲化镉薄膜太阳能电池，碲化镉电池和晶硅电池比较主要特点是弱光性好，衰减率低，温度系数好等优点而受到很多机构的研究。但是其有一定的缺点，比如转化效率还没有晶硅电池高，开路电压较高，本工艺制作发明可解决此缺点，给碲化镉电池发展带来明显优势。
现在国内外已有的碲化镉电池工艺设计制造均为单节电池（即只有一个PN结），主要工艺流程如图1所示，依次为：玻璃磨边，导电玻璃清洗，激光刻线（TCO薄膜），沉积硫化镉，沉积碲化镉，氯化镉活化处理，激光刻线，沉积缓冲层（复合背接触层），后处理活化，沉积金属背电极，激光刻画背电极，激光扫边，封装测试。该工艺所制作的电池结构如图2所示，自下而上依次为：玻璃衬底10、TCO层20、硫化镉30、碲化镉40、缓冲层70、背电极层80。这种已有电池制作工艺虽然简单，但是转化效率不高，在产品市场化后，竞争力不够，由于薄膜太阳能电池开路电压都偏高，虽然有的厂商已设计了并联刻线连接的方式制作电池组件，将开路电压降低，但是对转化效率没有明显改善，也难于适应市场竞争。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法。
本发明采用的技术方案是：
一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，包括以下步骤（1）将衬底玻璃磨边;（2）在衬底玻璃上沉积TCO导电玻璃并清洗；（3）在TCO导电玻璃上沉积第一层硫化镉；（4）在第一层硫化镉上沉积第一层碲化镉；（5）第一次氯化镉活化处理；（6）第一次活化后清洗；（7）在第一层碲化镉上面沉积第二层硫化镉；（8）在第二层硫化镉上面沉积第二层碲化镉；（9）第二次氯化镉活化处理；（10）第二次活化后清洗；（11）P1激光刻线；（12）沉积缓冲层；（13）P2激光刻线；（14）沉积金属背电极；（15）P3激光刻画背电极；（16）激光扫边；（17）封装测试。
所述第一层硫化镉厚度为100nm,第一层碲化镉厚度为500nm，第二层硫化镉厚度为400nm,第二层碲化镉厚度为3um。
所述步骤（11）、（13）和（15）采用并联的方式刻线，P1\P2\P3激光刻线重合，封装的时候再用并联连接的方式连接线路。
所述第一层硫化镉与第一层碲化镉组成的第一个PN结，第二层硫化镉与第二层碲化镉组成的第二个PN结，第一个PN结与第二个PN结串联。
本发明的有益效果：本发明有效提高电池的转化效率，提高电池产品的市场竞争力，有效降低了产品的成本；同时打开的碲化镉电池研究的工艺窗口，结合并联刻线的工艺方法，有效解决电池电压偏高的情况。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是传统碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺流程图；
图2是传统碲化镉薄膜太阳能电池的剖面结构图；
图3是本发明碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺流程图；
图4是本发明碲化镉薄膜太阳能电池的剖面结构图。
具体实施方式
参照图3-图4所示，为本发明的一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，包括以下步骤：
（1）将衬底玻璃10磨边;
（2）在衬底玻璃10上沉积TCO导电玻璃20并清洗；
（3）在TCO导电玻璃上沉积第一层硫化镉30（CdS）；
（4）在第一层硫化镉上沉积第一层碲化镉40（CdTe）；
（5）第一次氯化镉活化处理；
（6）第一次活化后清洗；
（7）在第一层碲化镉40上面沉积第二层硫化镉50（CdS）；
（8）在第二层硫化镉50上面沉积第二层碲化镉60（CdTe）；
（9）第二次氯化镉活化处理；
（10）第二次活化后清洗；
（11）P1激光刻线；
（12）沉积缓冲层70；
（13）P2激光刻线；
（14）沉积金属背电极80；
（15）P3激光刻画背电极；
（16）激光扫边；
（17）封装测试。
镀膜过程中，适当减薄窗口层CdS 的厚度，可减少入射光的损失，从而增加电池短波响应以提高短路电流密度，因此第一个PN结中的硫化镉厚度控制在100nm左右，碲化镉厚度500nm；保证光透过第一个PN结被第二个PN结吸收，第二个PN结的硫化镉膜厚约400nm，碲化镉膜厚3µm。有效提高电池转化效率约2%。
由于薄膜电池电压偏高，因此采用并联的方式刻线，P1\P2\P3激光刻线需重合，封装的时候才用并联连接的方式连接线路。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将衬底玻璃磨边；(2)在衬底玻璃上沉积TCO导电玻璃并清洗；(3)在TCO导电玻璃上沉积第一层硫化镉；(4)在第一层硫化镉上沉积第一层碲化镉；(5)第一次氯化镉活化处理；(6)第一次活化后清洗；(7)在第一层碲化镉上面沉积第二层硫化镉；(8)在第二层硫化镉上面沉积第二层碲化镉；(9)第二次氯化镉活化处理；(10)第二次活化后清洗；(11)P1激光刻线；(12)沉积缓冲层；(13)P2激光刻线；(14)沉积金属背电极；(15)P3激光刻画背电极；(16)激光扫边；(17)封装测试；所述第一层硫化镉厚度为100nm，第一层碲化镉厚度为500nm，第二层硫化镉厚度为400nm，第二层碲化镉厚度为3um。
2.根据权利要求1所述的一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，其特征在于，所述步骤(11)、(13)和(15)采用并联的方式刻线，P1\P2\P3激光刻线重合，封装的时候再用并联连接的方式连接线路。
3.根据权利要求1所述的一种双节叠层并联的碲化镉薄膜太阳能电池制造工艺方法，其特征在于，所述第一层硫化镉与第一层碲化镉组成的第一个PN结，第二层硫化镉与第二层碲化镉组成的第二个PN结，第一个PN结与第二个PN结串联。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2284906A1 (en) * | 2008-05-20 | 2011-02-16 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Manufacturing method of cis thin-film solar cell |
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|---|---|---|---|---|
| EP2284906A1 (en) * | 2008-05-20 | 2011-02-16 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Manufacturing method of cis thin-film solar cell |
| CN105355699A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-02-24 | 湖南共创光伏科技有限公司 | 一种多结多叠层碲化镉薄膜太阳能电池及其制备方法 |
| CN106098809A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-09 | 中山瑞科新能源有限公司 | 一种串并联式薄膜电池组件的制备方法 |
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