CN110061088A - 一种柔性基底的cigs太阳能薄膜电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域，解决了现有技术中CIGS太阳能薄膜电池的光吸收效率低的技术问题。该柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池包括柔性基底以及依次层叠在柔性基底上的背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌高阻抗层以及透明表面电极层；吸收层与背电极层之间设有碱金属掺杂复合层；碱金属掺杂复合层上设有通道，吸收层部分填充于通道内；透明表面电极层上设有锡电极，锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。本发明提供的CIGS太阳能薄膜电池能够充分吸收入射光，提高了电池的光吸收性能，进而提高了CIGS太阳能薄膜电池的输出性能。

Description

一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法。
背景技术
太阳能薄膜电池是把光能转换为电能的光电子器件，它的光电转换效率定义为总输出功率与入射到太阳电池表面的太阳光总功率的比值，由于光电转换效应是在电池内部发生，因此太阳能电池对光的吸收特性直接影响其光电转换效率。
太阳能薄膜电池的光损失主要受三方面影响：第一方面，电池表面金属电极遮挡作用造成的光损失；第二方面，电池前表面的反射损失，反射大小与电池光学参数有关，表面光滑的硅电池大约反射30％的太阳光；第三方面，进入电池内部的光波由于无法被充分吸收而产生透射损失，透射损失大小与电池厚度及光波长有关。
现有技术当中的太阳能薄膜电池进行电极制作时使用印刷工艺，但是，利用印刷工艺制作电极产生的遮光面积较大，造成接触电阻较大；另外，由于太阳能电池窗口层表面的入射光的反射较大，造成光损失。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池及其制备方法，用以解决现有CIGS太阳能薄膜电池由于使用印刷工艺进行电极制作以及入射光无法充分吸收，导致太阳能电池的接触电阻增大和遮光面积大且光能无法充分吸收，进而影响太阳能电池的整体输出的技术问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明公开了一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，包括柔性基底以及依次层叠在柔性基底上的背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌高阻抗层以及透明表面电极层；吸收层与背电极层之间设有碱金属掺杂复合层；碱金属掺杂复合层上设有通道，吸收层部分填充于通道内；透明表面电极层上设有锡电极，锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。
在一中可能的设计中，透明表面电极层为ITO-Ag-ITO透明薄膜层，ITO-Ag-ITO透明薄膜层中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处均为波纹形。
在一中可能的设计中，透明表面电极层上表面设有光学薄膜涂层，光学薄膜涂层用于减少入射光的反射，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。
在一中可能的设计中，光学薄膜涂层由上至下依次包括第一氧化铟锡层、纳米二氧化硅层、纳米二氧化钛层以及第二氧化铟锡层。
在一中可能的设计中，柔性基底与背电极层之间设有第一陷光结构，一陷光结构与背电极层的界面处为波纹型Ag薄膜；第一陷光结构用于增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。
在一中可能的设计中，背电极层为Mo背电极复合结构，Mo背电极复合结构由上至下依次包括第一子Mo电极层、第一应力缓冲层、第二子Mo电极层、第二应力缓冲层以及第三子Mo电极层，第一子Mo电极层、第二子Mo电极层以及第三子Mo电极层的厚度依次减小。
在一中可能的设计中，基底采用聚酰亚胺材质，聚酰亚胺与第三子Mo电极层接触。
在一中可能的设计中，第一应力缓冲层和第二应力缓冲层均为Ag薄膜且第一应力缓冲层的厚度大于第二应力缓冲层的厚度。
在一中可能的设计中，其特征在于，吸收层分为带隙宽度依次增大的第一CIGS吸收层和第二CIGS吸收层和第三CIGS吸收层，第一CIGS吸收层部分填充于通道内并与背电极层物理接触。
在一中可能的设计中，碱金属掺杂复合层为Na掺杂复合层结构；Na掺杂复合层结构中的Na掺杂量以等差或等比方式实现Na掺杂量的梯度增加。
在一中可能的设计中，Na掺杂复合层结构包括第一Na掺杂层、第二Na掺杂层以及第三Na掺杂层，且第一Na掺杂层的Na掺杂量＞第二Na掺杂量＞第三Na掺杂量。
在一中可能的设计中，透明表面电极层包括含有IZTO的第一表面电极层和含有ITO的第二表面电极层；第一表面电极层包括连续的第一ITO区以及位于第一ITO区中、呈矩阵分布的多个第一IZTO区；第二表面电极层包括连续的第二IZTO区以及位于第二IZTO区中、呈矩阵分布的多个第二ITO区。
本发明公开了一种用于制备上述柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在柔性基底上制备背电极层；
S2、在背电极层上制备波纹型Ag薄膜，在波纹型Ag薄膜层上制备碱金属掺杂复合层，在碱金属掺杂复合层的中部蚀刻通道，在通道内填充吸收层；
S3、采用多次分步溅射方法将第三CIGS吸收层沉积在背电极层以及碱金属掺杂复合层上，并在第三CIGS吸收层上依次沉积第二CIGS吸收层和第一CIGS吸收层；
S4、在第一CIGS吸收层上制备缓冲层，在缓冲层上制备本征氧化锌高阻抗层，并在本征氧化锌高阻抗层上制备氧化铟锡薄膜低阻抗层；
S5、在氧化铟锡薄膜低阻抗层上制备锡电极，将涂锡电极利用超声波焊接的方式焊接在透明表面电极层上。
本发明还公开了一种用于封装上述柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的封装结构，封装结构为矩形，包括自上至下压紧的保护膜、结构膜和背膜；结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同；背膜的大小大于柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池；
保护膜包括主体和边部，主体与柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同，边部设置在主体的四边且与主体为一体结构，边部密封紧密覆盖结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的侧面并与背膜压紧。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)本发明采用超声波焊接工艺，直接将涂锡电极利用超声波焊接方式直接焊接在透明表面电极的表面，采用该焊接方式相比于现有印刷供工艺，不仅能够降低涂锡电极与透明表面电极的接触电阻，而且能够减少遮光面积，进而提高整个CIGS太阳能薄膜电池组件的电池输出。
(2)在柔性基底与背电极层之间设有第一陷光结构，第一陷光结构与背电极层的界面处为波纹型Ag薄膜；第一陷光结构用于增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。通过在柔性基底与背电极层之间设置第一陷光结构，能够阻挡经吸收层透射过来的光，该波纹型Ag薄膜能够将该部分透射光反射到吸收层中，使被第一陷光结构反射的那部分透射光重新进入背电极层上方的吸收层中，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程，进而被充分吸收，进而提高入射光吸收性能，增加电池的电流和量子效率。
(3)本发明的吸收层采用第一至第三CIGS吸收层，第一CIGS吸收层、第二CIGS吸收层以及第三CIGS吸收层的带隙宽度依次增加，且第一CIGS吸收层部分填充于孔内并与背电极层物理接触，当太阳光依次通过第三CIGS吸收层、第二CIGS吸收层和第一CIGS吸收层后，太阳光通过三层半导体吸收层后还有一部分没有被吸收的光线通过反射层反射后，回到三层半导体吸收层，再进行一次吸收过程，反射层起到陷光作用。这样柔性基底CIGS太阳能薄膜电池可以更有效地吸收入射光，提高了转换效率和输出功率，在低入射光和散射光的条件下，太阳光吸收性能更好。
(4)本发明采用Mo背电极复合结构，Mo背电极复合结构的第一子Mo电极层与反射层以及第三CIGS层接触，第一子Mo电极层的下方依次为第一应力缓冲层、第二子Mo电极层、第二应力缓冲层以及第三子Mo电极层，第三子Mo电极层的下方为聚酰亚胺薄膜层，透过将背电极层设计为Mo背电极复合结构一方面能够大大降低CIGS太阳能薄膜电池的电阻率，并且其反光率比较高，对于柔性基底CIGS太阳能薄膜电池效率的提升有重要作用；另一方面，该Mo背电极复合结构可以有效减少聚酰亚胺薄膜与背电极层之间热膨胀系数不匹配所带来的应力过大的问题；再一方面，该Mo背电极复合结构能够大大提高背电极层在红光和近红外区的反射率，提高CIGS太阳能薄膜电池的效率。
(5)本发明的透明表面电极层采用ITO-Ag-ITO透明薄膜层相对于单独使用ITO薄膜层，由于Ag膜层中可见光透过性和导电性能也很高，该高透明复合型导电层ITO-Ag-ITO透明薄膜的导电性强，且其方阻更小；其次，高透明复合型导电层ITO-Ag-ITO薄膜的厚度为0.3μm至0.8μm；其厚度与单层ITO薄膜的厚度大致相同，大幅节约ITO薄膜中的In，最终减少了ITO成本。
(6)本发明通过一定的工艺对CIGS太阳能薄膜电池的透明表面电极层中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处处理成波纹形，能够在CIGS太阳能薄膜电池内部形成光陷阱以减少入射光的损失，增加电池的短路电流和量子效率，这是因为电磁波在CIGS太阳能薄膜电池内传播的过程中，被壁面反射的电磁波和入射电磁波相互叠加形成驻波，从而将电磁能量束缚于CIGS太阳能的吸收层中并将其完全吸收，提高入射光的吸收率，最终提高CIGS太阳能薄膜电池的输出性能。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可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说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的整体结构示意图；
图2为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的吸收层的结构示意图；
图3为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的背电极层的结构示意图；
图4为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的透明表面电极层的结构示意图；
图5为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的第一表面电极层的结构示意图；
图6为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的第二表面电极层的结构示意图；
图7为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的第一表面电极层与形状记忆合金纤维层的位置示意图；
图8为本发明的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的透明表面电极层的剖视图；
图9本发明实施例3提供的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的封装结构的示意图；
图10本发明实施例4提供的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的封装结构的剖视图；
图11本发明实施例5提供的封装工装的结构示意图。
附图标记：
1-基底；2-背电极层；21-第一子Mo电极层；22-第一应力缓冲层；23-第二子Mo电极层；24-第二应力缓冲层；25第三子Mo电极层；3-第一陷光结构；4-碱金属掺杂复合层；5-Mo电极薄膜层；6-吸收层；61-第一CIGS吸收层；62-第二CIGS吸收层；63-第三CIGS吸收层；7-缓冲层；8-本征氧化锌高阻抗层；9-透明表面电极层；91-第一表面电极层；911-第一ITO区；912-第一IZTO区；92-第二表面电极层；921-第二ITO区；922-第二IZTO区；93-形状记忆合成纤维；10-涂锡电极；11-第二陷光结构；12-封装结构；121-ETFE膜；122-POE胶；123-EEA膜；124-EVA胶；125-CIGS电池电源；126-PVB胶；127-DNP膜；128-PET膜。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明公开了一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，如附图1所示，包括柔性基底1以及依次层叠在柔性基底1上的背电极层2、吸收层6、缓冲层7、本征氧化锌高阻抗层8以及透明表面电极层9；吸收层6与背电极层2之间设有碱金属掺杂复合层4；碱金属掺杂复合层4上设有通道，吸收层6部分填充于通道内并与背电极层2直接物理接触；透明表面电极层9上设有锡电极，锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。
具体地，上述柔性基底CIGS太阳能薄膜电池的基底1为柔性基底1，柔性基底1的上方为背电极层2、碱金属掺杂复合层4、吸收层6、缓冲层7、本征氧化锌高阻抗层8以及透明表面电极层9，其中，碱金属掺杂复合层4释放的碱金属离子能够大大促进吸收层6对入射光的吸收，在碱金属掺杂复合层4中部至少设有一个通道，吸收层6的底部设有凸出部分，该凸出部分填充于碱金属掺杂复合层4形成的通道内，凸出部分的底部与背电极层2直接物理接触，且该凸出部分的侧壁与Mo电极薄膜层5直接物理接触，该凸出部分的底部与背电极层2直接物理接触，通过将吸收层6的凸出部分填充于该通道内，使吸收层6能够与Mo电极薄膜层5以及背电极层2进行良好的物理接触，进而将吸收层6吸收的光能转换成电能输送出去，提高光能转换效率。
需要强调的是，本发明的锡电极是通过超声波的方式焊接在透明表面电极表面，现有技术中采用丝网印刷的方式将锡电极印刷在透明表面电极上，采用该方式印刷时，熔融浆料铺平在透明表面电极上时产生很大遮光面积，并且增大了接触电阻，进而降低了整个CIGS太阳能薄膜电池组件的电能输出；当采用本发明提供的超声波焊接涂锡电极10时，不仅能够直接降低涂锡电极10与透明表面电极的接触电阻，还能够减少遮光面积，从而提高CIGS太阳能薄膜电池组件的整体电能输出。
需要说明的是，本发明采用的碱金属掺杂复合层4包括第一碱金属层和第二碱金属层，第一碱金属层位于CIGS层和第二碱金属层之间。具体来说，第一碱金属层包含Na的氟化物、硫化物或硒化物等，如NaF、NaSe、NaS、NaSeO或NaNbO3，第二碱金属层包含K、Rb和Cs的氟化物、硫化物或硒化物，优选为K的氟化物、硫化物或硒化物。
与现有技术相比，本实施例提供的具有碱金属掺杂复合层4的CIGS太阳能薄膜电池，将碱金属层设计为第一碱金属层和第二碱金属层的复合层，并且将第一碱金属层设于CIGS层和第二碱金属层之间，使得第二碱金属层能阻挡第一碱金属层中的碱金属向其他层扩散，提高了第一碱金属层中碱金属的利用率，从而有效降低CIGS层的缺陷密度，提高载流子浓度，进而提高电池的光电转换效率。同时，由于第二碱金属层也包含碱金属，所以，第二碱金属层也能够向CIGS层提供碱金属，从而进一步降低CIGS层的缺陷密度，提高载流子浓度，进一步提高电池的光电转换效率。
需要着重强调的是，本发明的碱金属掺杂复合层4可以为Na掺杂复合层结构；该Na掺杂复合层结构中的Na掺杂量可以以等差、等比的方式实现Na掺杂量的梯度增加；例如，Na掺杂复合层结构包括第一Na掺杂层、第二Na掺杂层以及第三Na掺杂层，且第一Na掺杂层的Na掺杂量＞第二Na掺杂量＞第三Na掺杂量；在Na掺杂量不变的情况下，相比于均匀分布的Na掺杂层，本实施例提供的碱金属掺杂的柔性基底1CIGS电池，靠近第三CIGS层的Na掺杂量较大，从而增加了第一Na掺杂层与第三CIGS层之间的Na浓度差，进而能够提高Na渗入CIGS层的渗入量和渗入深度，从而提高Na的利用率。
另外，在实际应用中，虽然碱金属掺杂复合层4的厚度较薄，但是，在碱金属掺杂复合层4中Na的掺杂量梯度增加的情况下，即使存放较长时间Na原子仍然无法均匀分布于碱金属掺杂复合层4中，即碱金属掺杂复合层4仍然会存在Na掺杂量梯度。
本发明通过选择Na作为扩散进入CIGS层的主要碱金属，使得CIGS层的缺陷密度比使用其他碱金属大幅降低，载流子浓度大幅提高，从而使电池具有较高的光电转换效率。
为了改善入射光的反射，本发明的透明表面电极层9为高透明复合型导电层ITO-Ag-ITO透明薄膜层，该ITO-Ag-ITO透明薄膜层中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处均为波纹形。
具体地，首先，本发明的透明表面电极层9采用ITO-Ag-ITO透明薄膜层相对于单独使用ITO薄膜层，由于Ag膜层中可见光透过性和导电性能也很高，该高透明复合型导电层ITO-Ag-ITO透明薄膜的导电性强，且其方阻更小；其次，高透明复合型导电层ITO-Ag-ITO薄膜的厚度为0.3μm至0.8μm；其厚度与单层ITO薄膜的厚度大致相同，大幅节约ITO薄膜中的In，最终减少了ITO成本；再次，本发明通过一定的工艺对CIGS太阳能薄膜电池的透明表面电极层9中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处处理成波纹形，能够在CIGS太阳能薄膜电池内部形成光陷阱以减少入射光的损失，增加电池的短路电流和量子效率，这是因为电磁波在CIGS太阳能薄膜电池内传播的过程中，被壁面反射的电磁波和入射电磁波相互叠加形成驻波，从而将电磁能量束缚于CIGS太阳能的吸收层6中并将其完全吸收，提高入射光的吸收率，最终提高CIGS太阳能薄膜电池的光电转换效率和输出功率。
为了减少入射光的反射率，本发明的透明表面电极层9上表面设有光学薄膜涂层，光学薄膜涂层由上至下依次包括第一氧化铟锡层、纳米二氧化硅层、纳米二氧化钛层以第二氧化铟锡层；光学薄膜涂层用于减少入射光的反射，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。
具体地，在透明表面电极层9上设有光学薄膜涂层，该光学薄膜涂层由上向下依次包括第一氧化铟锡层、纳米二氧化硅层、纳米二氧化钛层以及第二氧化铟锡层，该光学薄膜涂层的反射系可以根据光学薄膜涂层的倾斜角入射来调节孔隙率，进而调节光学薄膜涂层的光反射率，通过调节该光学薄膜涂层的光反射率，能够大大降低入射光的反射情况，减少入射光的反射损失，增加电池的短路电流和量子效率。
为避免经吸收层6后未被吸收的入射光通过背电极层2透射出去，在柔性基底1与背电极层2之间设有第一陷光结构3，第一陷光结构3与背电极层2的界面处为波纹型Ag薄膜；第一陷光结构3用于增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。通过在柔性基底1与背电极层2之间设置第一陷光结构3，能够阻挡经吸收层6透射过来的光，该波纹型Ag薄膜能够将该部分透射光反射到吸收层6中，使被第一陷光结构3反射的那部分透射光重新进入背电极层2上方的吸收层6中，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程，进而被充分吸收，进而提高入射光吸收性能，增加电池的电流和量子效率。
另外，还可以直接在透明表面电极层9上直接制备第二陷光结构11，该第二陷光结构11包括均匀铺设在透明表面电极层9上的微纳米层结构，该微纳米层结构由粒径均匀的微纳米球组成，在微纳米层结构的上表面镀一层掺铝氧化锌导电薄膜，通过超声波清洗去除微纳米球，形成第二陷光结构11，入射光经第二陷光结构11散射后进入到下方的吸收层6中。
为了制备柔性基底1CIGS太阳能薄膜电池，本发明的柔性基底1采用聚酰亚胺薄膜，同时，为了平衡聚酰亚胺薄膜与背电极层2之间的热膨胀系数不匹配的问题，本发明的背电极层2为Mo背电极复合结构，如附图3所示，Mo背电极复合结构由上直下依次包括第一子Mo电极层21、第一应力缓冲层22、第二子Mo电极层23、第二应力缓冲层24以及第三子Mo电极层25，第一子Mo电极层21、第二子Mo电极层23以及第三子Mo电极层25的厚度依次减小；聚酰亚胺与所述第三子Mo电极层25之间欧姆接触。
具体地，由于Mo具有良好的导电性、化学稳定性以及良好的物理性能，并且能够与CIGS薄膜形成欧姆接触，所以本发明采用Mo背电极复合结构，Mo背电极复合结构的第一子Mo电极层21与反射层以及第三CIGS层接触，第一子Mo电极层21的下方依次为第一应力缓冲层22、第二子Mo电极层23、第二应力缓冲层24以及第三子Mo电极层25，第三子Mo电极层25的下方为聚酰亚胺薄膜层，透过将背电极层2设计为Mo背电极复合结构一方面能够大大降低CIGS太阳能薄膜电池的电阻率，并且其反光率比较高，对于柔性基底CIGS太阳能薄膜电池效率的提升有重要作用；另一方面，该Mo背电极复合结构可以有效减少聚酰亚胺薄膜与背电极层2之间热膨胀系数不匹配所带来的应力过大的问题；再一方面，该Mo背电极复合结构能够大大提高背电极层2在红光和近红外区的反射率，提高CIGS太阳能薄膜电池的效率。
为了进一步保证柔性陈与背电极层2之间的热膨胀系数不匹配问题，本发明中第一应力缓冲层22和第二应力缓冲层24均为Ag薄膜层，且第一应力缓冲层22的厚度大于第二应力缓冲层24的厚度。由于Ag薄膜的电阻率比较低且其具有良好的导电性，因此，在背电极层2中设置第一应力缓冲层22和第二应力缓冲层24能够最大程度的平衡聚酰亚胺薄膜与背电极层2之间的热膨胀系数，另外，第一缓冲层22、第二缓冲层24以及第三缓冲层能够有效阻挡Ag向第三CIGS吸收层63扩散，进而防止Ag的扩散影响到CIGS薄膜电池的性能。
需要说明的是，考虑到聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数较大，在高温时，聚酰亚胺易产生较大的变形，但是为了制备柔性CIGS太阳能薄膜电池，本发明还可以采用柔性-刚性复合基底，该柔性-刚性复合基底为聚酰亚胺与玻璃复合基底，聚酰亚胺层沉积于玻璃上方，聚酰亚胺薄膜的厚度为25-30μm。
为了充分吸收入射太阳光，吸收层6分为第一CIGS吸收层61、第二CIGS吸收层62和第三CIGS吸收层63，其中，第一CIGS吸收层61、第二CIGS吸收层62以及第三CIGS吸收层63的带隙宽度依次增加，且第三CIGS吸收层63的下端凸出部分填充于通道内并与背电极层2直接物理接触。
具体地，当太阳光通过导电层、本征氧化锌高阻抗层8以及缓冲层7后，进入到吸收层6与缓冲层7的界面后，依次通过第三CIGS吸收层63、第二CIGS吸收层62和第一CIGS吸收层61后，太阳光通过三层半导体吸收层6后，还有一部分没有被吸收的光线通过反射层反射后，回到三层半导体吸收层6，再进行一次吸收过程，反射层起到陷光作用。这样柔性CIGS太阳能薄膜电池可以更有效地吸收入射光，提高了转换效率和输出功率，在低入射光和散射光的条件下，太阳光吸收性能更好。
为了提高上述CIGS层的水汽阻隔性，上述透明表面电极层9可以采用氧化铟锌锡(IZTO)制成。采用IZTO替代透明表面电极层9的常用材料ITO，由于IZTO的结构致密性优于ITO，IZTO的水汽阻隔性能高于ITO，因此，采用IZTO制成的透明表面电极层9能够更好地保护对水汽敏感的缓冲层7和CIGS层，从而提高了上述阻隔型CIGS太阳能薄膜电池的工作稳定性。
考虑到IZTO的透光性低于ITO，为了减少IZTO对透明表面电极层9透光性的影响，本发明的透明表面电极层9还可以为设计为复合层结构，如附图4至8所示，该复合层结构包括第一表面电极层91和第二表面电极层92，其中一层含有IZTO，另一层含有ITO，也就是说，上述透明表面电极层9中同时包含IZTO和ITO，使其能够兼具IZTO良好的水汽阻隔性和ITO良好的透光性，能够在不影响透明表面电极层9透光性的基础上，提高水汽阻隔性。需要说明的是，对于第一表面电极层91和第二表面电极层92的相对位置，第一表面电极层91靠近本征氧化锌高阻抗层8或者第二表面电极层92靠近本征氧化锌高阻抗层8均可，可以根据实际情况进行调整。
需要说明的是，考虑到第二透明表面电极层9的水汽阻隔性，由于ITO的水汽阻隔性低于IZTO，为了增加第二透明电层的水汽阻隔性以及兼顾第二透明电层透光性，上述第二透明表面电极层9还可以设计为双层结构，包括含有IZTO的第一表面电极层91和含有ITO的第二表面电极层92。第一表面电极层91包括连续的第一ITO区911以及位于第一ITO区911中、呈矩阵分布的多个第一IZTO区912；第二表面电极层92包括连续的第二IZTO区922以及位于第二IZTO区922中、呈矩阵分布的多个第二ITO区921。
也就是说，上述透明表面电极层9中同时包含IZTO和ITO，使其能够兼具IZTO良好的水汽阻隔性和ITO良好的透光性，能够在不影响透明表面电极层9透光性的基础上，提高水汽阻隔性。需要说明的是，对于第一表面电极层91和第二表面电极层92的相对位置，第一表面电极层91靠近缓冲层7或者第二表面电极层92靠近缓冲层7均可，可以根据实际情况进行调整。
对于第一表面电极层91的结构，具体来说，其可以包括连续的第一ITO区911以及位于第一ITO区911中、呈矩阵分布的多个第一IZTO区912，同样地，第二表面电极层92可以包括连续的第二IZTO区922以及位于第二IZTO区922中、呈矩阵分布的多个第二ITO区921，这样，从透明表面电极层9整体上来说，其同时具有IZTO结构和ITO结构，结构相对均匀，从而能够实现在不影响透明表面电极层9透光性的基础上，提高水汽阻隔性。
为了进一步提高上述阻隔型CIGS太阳能薄膜电池的透光性和水汽阻隔性，上述第一ITO区911和第二ITO区921在太阳能电池基板上的投影为连续的平面，并且，第一IZTO区912和第二IZTO区922在太阳能电池基板上的投影为连续的平面。也就是说，第一ITO区911与第二IZTO区922的形状和尺寸相同，位置相对应，第一IZTO区912与第二ITO区921的形状和尺寸相同，位置相对应，从而使得第一IZTO区912和第二IZTO区922能够形成一个完整的水汽阻隔性较好的膜层结构，从而一步提高上述阻隔型CIGS太阳能薄膜电池的透光性和水汽阻隔性。
为了提高上述透明表面电极层9整体的均匀性，上述第一ITO区911的面积与多个第一IZTO区912的总面积之比可以控制在1.4～1.7，同样的第二IZTO区922的面积与多个第二ITO区921的总面积之比也可以控制在1.4～1.7。
考虑到第一IZTO区912和第二ITO区921的尺寸和分布密度也会影响透明表面电极层9整体的均匀性，第一IZTO区912和第二ITO区921为正方形时，相邻两个第一IZTO区912的间隙与第一IZTO区912的边长之比可以控制在0.5～0.8，同样地，相邻两个第二ITO区921的间隙与第二ITO区921的边长之比可以可以控制在0.5～0.8。
考虑到上述CIGS太阳能薄膜电池需要长期暴露于外界环境中，且其自身结构较为敏感，尤其是对于透明表面电极层9，其位于CIGS太阳能薄膜电池的表面，长时间处于太阳光的照射，在高温或者外部撞击的情况下容易发生形变，从而影响CIGS太阳能薄膜电池整体的工作稳定性，因此，上述第一表面电极层91与第二表面电极层92之间可以设置形状记忆合金纤维93层。形状记忆合金纤维93具有自诊断、自适应、自修复等功能。当透明表面电极层9在高温或者外部撞击的情况下发生形变时，形状记忆合金纤维93能够促使其恢复到未变形前的原始状态，从而减小透明表面电极层9的形变量，提高上述CIGS太阳能薄膜电池整体的工作稳定性，延长上述CIGS太阳能薄膜电池的使用寿命。
需要说明的是，为了减少形状记忆合金纤维93层添加对透光性的影响，其形状可以为网格状。这样，太阳光可以通过形状记忆合金纤维93层射入CIGS太阳能薄膜电池的内部，仅网格线部分会对太阳光产生影响，可以尽量减少形状记忆合金纤维93层添加对透光性的影响。
示例性地，网格状形状记忆合金纤维93层的网格线可以与第一ITO区911、第二ITO区921、第一IZTO区912和第二IZTO区922的连接线重合。这是因为，由于第一ITO区911、第二ITO区921、第一IZTO区912和第二IZTO区922的连接线是四个区的连接处，考虑到加工工艺和材料的影响，此处的透光性相对较差，网格线与上述连接线重合，网格状形状记忆合金纤维93层的添加仅会影响透光性相对较差连接线部分的透光性，而不会对透明表面电极层9的其他部分产生影响，从而能够进一步减少形状记忆合金纤维93层添加对透光性的影响。
考虑到透明表面电极层9的电极在实际工作过程中存在电阻发热现象，上述透明表面电极层9中可以掺杂纳米银(Ag)颗粒，这是因为，相对于ITO和IZTO，Ag的导热系数较好，在透明表面电极层9中掺杂Ag能够提高透明表面电极层9的整体导热性，使得电极产生的热量能够更快地扩散至环境中，减少由于电阻发热造成电极损坏的情况。同时，值得注意的是，透明表面电极层9对透光性的要求较高，为了减少Ag掺杂对透明表面电极层9透光性的影响，可以采用Ag的纳米颗粒进行掺杂，纳米尺寸的Ag颗粒对光的吸收较小。
为了进一步提高上述透明表面电极层9的光电性能和稳定性，其中还可以掺杂锆(Zr)。
考虑到节能环保以及缩小生产成本，本发明的缓冲层7材料采用InS和InSe复合缓冲层7，该复合缓冲层7能够在第三CIGS吸收层63与本征氧化锌高阻抗层8之间形成带隙，减少载流子数量，并且，InS和InSe复合缓冲层7中不含有CdS等化合物，既符合环保又可降低成本，并且使得生产工艺设备简单能源消耗小，生产周期短等优势。
InS和InSe复合缓冲层7至少包括两层依次交替的InS层和InSe层，且InS和InSe层中均含有钠。例如，InS和InSe复合缓冲层7包括第一InS层、第一InSe层、第二InS层和第二InSe层；第一InS层的上端面靠近本征氧化锌层，第二InSe层的低端面靠近第一CIGS吸收层61；第一InS层、第一InSe层、第二InS层和第二InSe层中均含有钠。
需要说明的是，本实施例中的“钠”可以为纯金属钠、钠离子以及化合物中的钠。例如可以是Na2Se、Na2S、Na2SeO3或NaNbO3中的钠，优选为Na2Se、Na2S。因为硫化铟层和硒化铟层中分别含有S和Se，所以，使用Na2Se和Na2S不会引入新的杂质。
实施例2
本发明还提供了一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的电极制备方法，包括以下步骤：
S1.利用磁控溅射法在柔性基底1上制备碱金属掺杂复合层4，然后再碱金属掺杂复合层4上制备背电极层2；
S2.在背电极层2上制备波纹型Ag薄膜，在波纹型Ag薄膜层上制备碱金属掺杂复合层4，在碱金属掺杂复合层4的中部蚀刻通道，在通道内填充上吸收层6；
S3、采用多次分步溅射方法将第三CIGS吸收层63沉积在背电极层2以及碱金属掺杂复合层4上，并在第三CIGS吸收层63上依次沉积第二CIGS吸收层62和第一CIGS吸收层61；
S4、在第一CIGS吸收层61上制备缓冲层7；
该步骤中，在吸收层6上制备缓冲层7：利用真空磁控溅射法，采用In2Se3或ZnS合金靶，溅射沉积In2Se3或ZnS缓冲层7，真空磁控溅射的工作压力为1-5×10-3Torr并通入Ar气体，基底1的温度保持在室温。In2Se3或ZnS缓冲层7的沉积厚度为80至120nm。通过将Na2Se源和In2Se3源、Na2S源和In2S3源交替设置，并通过将沉积有背电极层2和光吸收层6的基板先传送经过Na2Se源和In2Se3源，再传送经过Na2S源和In2S3源，可以一次完成硒化铟层和硫化铟层的沉积，提高生产效率。
S5、并在缓冲层7上制备本征氧化锌高阻抗层8；
在该S5步骤中，在缓冲层7上制备本征氧化锌高阻抗层8：利用射频真空磁控溅射法，靶材为本征氧化锌(ZnO)，射频真空磁控溅射的工作压力为1-5×10-3Torr，工作频率为400K～2MHz，并通入Ar气体，基底1的温度保持在室温。所述本征氧化锌高阻抗层8的沉积厚度为0.1至0.5μm。
S6、利用真空磁控溅射法在本征氧化锌高阻抗层8上制备透明表面电极层9；
S7、在透明表面电极层9上制备涂锡电极10，将涂锡电极10利用超声波焊接的方式焊接在透明表面电极层9上。
具体地，超声波金属焊接设备利用高频振动波传递到焊头，振动波存在于涂锡电极10和透明表面电极层9之间，在加压情况下，使涂锡电极10和透明表面电极层9表面相互摩擦形成分子层之间的熔合，进而将涂锡电极10快速焊接到透明表面电极层9上，通过超声波焊接的方式将涂锡电极10焊接在透明表面层上，能够降低接触电阻和减少遮光面积，从而提高CISG太阳能电池组件的电能输出。
需要说明的是，上述S7步骤中，在透明表面电极层9上依次制备光学薄膜涂层，包括第二氧化铟锡层、纳米二氧化钛层、纳米二氧化硅层以及第一氧化铟锡层。该光学薄膜涂层的反射系可以根据光学薄膜涂层的倾斜角入射来调节孔隙率，进而调节光学薄膜涂层的光反射率，通过调节该光学薄膜涂层的光反射率，能够大大降低入射光的反射情况，减少入射光的反射损失，增加电池的短路电流和量子效率。
需要强调的是，当本发明的本发明的透明表面电极层9包括第一透明电极层和第二透明电极层时，透明表面电极层9的形成方法包括如下步骤：在缓冲层7的表面形成第一表面电极层91和第二表面电极层92；第一表面电极层91采用如下方法制得：采用溅射工艺形成一层ITO层，采用刻蚀工艺在ITO层上形成呈矩阵分布的多个IZTO容纳槽，采用溅射工艺在多个IZTO容纳槽中形成第一IZTO区912，ITO层未刻蚀部分为第一ITO区911。第二表面电极层92采用如下方法制得：采用溅射工艺形成一层IZTO层，采用刻蚀工艺在IZTO层上形成呈矩阵分布的多个ITO容纳槽，采用溅射工艺在多个ITO容纳槽中形成第二ITO区921，IZTO层未刻蚀部分为第二IZTO区922。
当第一表面电极层91与第二表面电极层92之间设有形状记忆合金纤维93层时，上述表面电极层的形成方法包括如下步骤：
步骤a：在第一表面电极层91表面铺设形状记忆合金纤维93；
步骤b：对形状记忆合金纤维93进行热压，使得部分形状记忆合金纤维93嵌入第一表面电极层91中，得到形状记忆合金纤维93层；
步骤c：在第一表面电极层91和形状记忆合金纤维93层表面形成第二表面电极层92。
或者，上述表面电极层的形成方法包括如下步骤：
步骤a'：在第二表面电极层92表面铺设形状记忆合金纤维93；
步骤b'：对形状记忆合金纤维93进行热压，使得部分形状记忆合金纤维93嵌入第二表面电极层92中，得到形状记忆合金纤维93层；
步骤c'：在第二表面电极层92和形状记忆合金纤维93层表面形成第一表面电极层91。
采用热压工艺使的形状记忆合金纤维93与第一表面电极层91和第二表面电极层92能够紧密结合，避免形状记忆合金纤维93与第一表面电极层91、形状记忆合金纤维93与第二表面电极层92出现空隙，影响CIGS太阳能薄膜电池的整体性能。需要说明的是，对于上述两种方法，其实质上基本相同，仅是因为第一表面电极层91和第二表面电极层92的相对位置不同进行的适当调整。
为了使形状记忆合金纤维93与第一表面电极层91和第二表面电极层92的结合更加紧密，还可以对形状记忆合金纤维93进行预处理，预处理包括如下步骤：对形状记忆合金纤维93的表面依次进行打磨抛光、酸蚀20s～30s、清洗烘干。其中，对形状记忆合金纤维93进行打磨抛光，能够去除形状记忆合金纤维93表面的氧化层，使下一步的酸蚀更充分。酸蚀的过程实质上是增加形状记忆合金纤维93表面积的过程，经过酸蚀的形状记忆合金纤维93在后续的热压过程中充分接触，使第一表面电极层91、第二表面电极层92和形状记忆合金纤维93的结合更加紧密。
对于上述热压过程，热压的温度、热压的压力和热压的时间是形状记忆合金纤维93能否充分伸展的重要工艺条件，将热压的温度优选为800℃～900℃，热压的压力优选为100MPa～120MPa，热压的时间优选为3h～4h，采用上述工艺条件下，形状记忆合金纤维93伸展更加充分，第一表面电极层91、第二表面电极层92与形状记忆合金纤维93之间结合更加紧密，形状记忆铝基复合材料能够在发生形变后更快速地恢复到变形前的状态。
实施例3
如图9、图10和图11所示，本发明实施中，一种柔性太阳能薄膜电池的封装结构12，封装结构12为矩形，包括自上至下压紧的保护膜、结构膜和背膜，通常情况下，为了方便加工，柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池一般制作成矩形，封装的核心对象即为柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，所以封装结构12为矩形。结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同；背膜的大小大于柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池；保护膜包括主体和边部，主体与柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同，边部设置在主体的四边且与主体为一体结构，边部密封紧密覆盖结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的侧面并与背膜压紧。封装结构12中，保护膜的主体、结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池作为主要层压封装的核心，大小需要相等；保护膜的边部用来对侧边进行封装，因此边部的宽度与对应侧边的宽度相等，边部的长度大于太阳能薄膜电池的厚度，多出的部分用来与背膜粘结，实现边部的固定和内部的封装。
本发明实施例的封装结构12相当于使用保护膜同时对太阳能薄膜电池的主要光照面和侧面进行封装，无需使用专门的侧边封装材料，简化了太阳能薄膜电池的封装结构12，此外，由于保护膜为一个整体，因此减少了封装结构12的粘结面，能够降低封装结构12透水的风险，进而延长太阳能薄膜电池的使用寿命、降低太阳能薄膜电池对使用环境的需求。
为了在保证封装结构12的阻水功能的前提下，是太阳能薄膜电池获得尽量大的光电转换效率，本发明实施例中，保护膜为ETFE膜121；结构膜为EEA膜123；背膜为双层膜，与CIGS接触的一层为DNP膜127，另一层为PET膜128。
ETFE膜121是一类透明的阻水薄膜，考虑到用来进行柔性封装，其结构强度明显优于PFA、FEP等常用氟树脂透明膜，虽然PCTFE膜的相关性能比ETFE膜121略好，但是PCTFE膜与其他材料的相性较差，不利于层压后与结构膜的粘结，综合考虑透光性、结构强度、封装效果和阻水效果，本发明实施例中，保护膜采用ETFE膜121。
EEA膜123是聚烯烃膜的一类，其特点在于韧性和柔度极佳，且透光性良好，本发明实施例中，太阳能薄膜电池需要具备良好的形变性能，因此使用EEA膜123作为主要提供结构性能的结构膜效果良好，对应力断裂、冲击、和弯曲疲劳有较强的抵抗力。此外，EEA膜123没有腐蚀性降解产物，能够保证封装结构12不会因内部降解而出现腐蚀损坏。
背膜除了要保证结构强度以外，也要具备良好的阻水性能，而且作为其他层的主要粘结对象，还要具备良好的粘结特性。DNP膜127粘结剂具备良好的相性，可以保证长时间、高耐久的粘结特性，进而保证太阳能薄膜电池的耐久性。PET膜128具备良好的结构强度，同时其阻水性能优异，能够在湿热、干热等较为极端环境下，依然保持原有的各项性能，因此十分适于作为背膜的外层膜使用。
除了优化了各层膜的设计以外，本发明实施例还优化了各层之间粘结剂的设计。具体的，ETFE膜121的主体与EEA膜123之间通过POE胶122粘贴；EEA膜123与柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池之间通过EVA胶124粘贴；CIGS电池电源125与DNP膜127之间通过PVB胶126粘贴；ETFE膜121的边部与结构膜的侧面、柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的侧面和背膜均通过POE胶122粘贴。
POE胶122具备良好的耐候性、耐紫外老化性能，而且粘结力和透光性较好，与本发明实施例中的材料相性良好，能够牢固稳定的粘结，具备一定的耐水性能，因此本发明实施例中，与ETFE膜121的粘结都使用POE胶122。
EVA胶124也是一种透明粘结剂，相比与POE胶122，其缺点在于水蒸汽透过率和吸水率较大，优点是成本较低。本发明实施例中，由于存在ETFE膜121和POE胶122来进行双层阻水，已经能够实现良好的防水效果，因此从节约成本的角度考虑EEA膜123与柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池之间通过EVA胶124粘贴。
PVB胶126也是光伏材料之一，透光性略逊于POE胶122，成本也相对较低，考虑到背膜也需要具备良好的防水性能，同样不适于EVA胶124的使用，PVB胶126由于具备良好的耐候性，可以在背膜中使用，考虑到背膜无需过高的要求透光性，因此同样处于成本的考虑背膜使用PVB胶126而不是POE胶122。
为了保证太阳能薄膜电池能够正常使用，需要将柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的两个电极的电流引出，本发明实施例中，CIGS电池电源125的表面电极层和背电极层2分别通过导线与设置在背膜上的电池电极电连接，且导线在边部与背膜之间的连接面处布线，也就是说导线被边部和背膜夹在中间。
本发明实施例为太阳能电池，因此，光入射面的材料都需要具备良好的透光性，具体的，ETFE膜121、EEA膜123、POE胶122、EVA胶124均为透明材料。
实施例4
如图11所示，一种柔性太阳能薄膜电池封装结构12的封装工装，封装工装用于加工实施例3中的封装结构12；封装工装包括第一工装和第二工装，第一工装和第二工装均至少设有一组平行的面，其中一面为平面，另一面设有方形的凹槽；第一工装的凹槽的尺寸与封装结构12的EEA膜123、EVA胶124和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的尺寸相等；第二工装的凹槽的尺寸与封装结构12的整体尺寸相等。实施例3中的封装结构12，相当于使用保护膜和背膜将结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池包裹在内。本发明实施例中：第一工装用来完成结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的层压，只包括层与层之间的层压粘结；第二工装用来完成保护膜和背膜包覆结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的层压，包括层与层之间的层压粘结和边部与侧面的粘结。
本发明实施例主要用来实现实施例3的封装结构12，将对应的材料按顺序放置在实施例4的材料放置在凹槽内进行层压加工，制成实施例1中的封装结构12，通过封装工装的方槽来实现太阳能薄膜电池封装结构12的层压结合，并防止各层之间发生位错，保证了太阳能薄膜电池的封装质量，提高了成品率。
为了不让层压后的材料粘贴在封装工装上，本发明实施例中，封装工装的材料与层压机的压头材料相同，层压机的压头通常采用不易于被层压材料粘结的材料制成，处于同样的原因，封装工装的材料与压头相同，以防止层压对象与封装工装粘结。
实施例5
本发明还提供了一种柔性太阳能薄膜电池的封装方法，封装方法使用实施例4中的封装工装进行柔性太阳能薄膜电池封装，并制成实施例3中的封装结构12；
封装方法具体为：
S1、加工柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小应该依据设计尺寸确定，属于预设参数，同样的，ETFE膜121、POE胶122、EEA膜123、EVA胶124和PVB胶126的尺寸也属于预设参数，需要根据加工目标来确定，需要说明的是，ETFE膜121的边部的长度大于太阳能薄膜电池的厚度，DNP膜127和PET膜128的尺寸需要大于柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小，且能够让ETFE膜121的边部过长的部分完全与DNP膜127粘结；
S2、将第一工装的凹槽朝上放置，在凹槽内依次放置EEA膜123、EVA胶124和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，在放入各个材料时需要将所有材料对齐，并放置在第一工装的凹槽内，保证EEA膜123和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池能够层压形成整体结构；
S3、将第一工装放置在层压机内，进行高温压合成整体结构；
S4、第一工装冷却至室温后，取出步骤S3压合后的整体结构；
S5、将第二工装的凹槽朝上放置，在凹槽内依次放置ETFE膜121、POE胶122、上一步的整体结构、PVB胶126、DNP膜127和PET膜128，ETFE膜121的主体与第二工装凹槽的底面紧密接触并对齐，其他部分与ETFE膜121的主体对齐；ETFE膜121的边部与第二工装凹槽的侧壁紧密接触并对齐，在ETFE膜121的边部的内侧加入POE胶122；
S6、将第二工装放置在层压机内，进行高温压合成整体结构；
S7、第二工装冷却至室温后，取出步骤S6压合后的整体结构；
S8、裁剪背膜，将背膜裁剪成预定大小，完成柔性基底CIGS太阳能薄膜电池的封装。
本发明实施例将传统的一步层压封装优化为二步层压封装，不仅能够保证太阳能薄膜电池封装结构12各层之间良好的层压效果，还能保证封装结构12的侧边封装效果，使得封装后的太阳能薄膜电池能够形成一个整体，进而提高光透过率和电池效率，在一定程度上防止侧边出现潮解现象，延长了太阳能薄膜电池的使用寿命，提高了太阳能薄膜电池的使用环境适应性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，包括柔性基底以及依次层叠在柔性基底上的背电极层、吸收层、缓冲层、本征氧化锌高阻抗层以及透明表面电极层；
所述吸收层与背电极层之间设有碱金属掺杂复合层；所述碱金属掺杂复合层上设有通道，所述吸收层部分填充于所述通道内；
所述透明表面电极层上设有锡电极，所述锡电极采用超声波焊接方式焊接在透明表面电极表面。
2.根据权利要求1所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述透明表面电极层为ITO-Ag-ITO透明薄膜层，所述ITO-Ag-ITO透明薄膜层中的ITO-Ag界面处以及Ag-ITO界面处均为波纹形。
3.根据权利要求2所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述透明表面电极层上表面设有光学薄膜涂层，所述光学薄膜涂层用于减少入射光的反射，增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。
4.根据权利要求3所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述光学薄膜涂层由上至下依次包括第一氧化铟锡层、纳米二氧化硅层、纳米二氧化钛层以及第二氧化铟锡层。
5.根据权利要求4所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述柔性基底与背电极层之间设有第一陷光结构，所述一陷光结构与背电极层的界面处为波纹型Ag薄膜；所述第一陷光结构用于增加入射光在CIGS太阳能薄膜电池内的光程。
6.根据权利要求5所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述背电极层为Mo背电极复合结构，所述Mo背电极复合结构由上至下依次包括第一子Mo电极层、第一应力缓冲层、第二子Mo电极层、第二应力缓冲层以及第三子Mo电极层，所述第一子Mo电极层、第二子Mo电极层以及第三子Mo电极层的厚度依次减小。
7.根据权利要求6所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述基底采用聚酰亚胺材质，所述聚酰亚胺与所述第三子Mo电极层接触。
8.根据权利要求7所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述第一应力缓冲层和第二应力缓冲层均为Ag薄膜且第一应力缓冲层的厚度大于第二应力缓冲层的厚度。
9.根据权利要求1或8所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述吸收层分为带隙宽度依次增大的第一CIGS吸收层和第二CIGS吸收层和第三CIGS吸收层，所述第一CIGS吸收层部分填充于所述通道内并与背电极层物理接触。
10.根据权利要求9所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述碱金属掺杂复合层为Na掺杂复合层结构；所述Na掺杂复合层结构中的Na掺杂量以等差或等比方式实现Na掺杂量的梯度增加。
11.根据权利要求10所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述Na掺杂复合层结构包括第一Na掺杂层、第二Na掺杂层以及第三Na掺杂层，且第一Na掺杂层的Na掺杂量＞第二Na掺杂量＞第三Na掺杂量。
12.根据权利要求11所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池，其特征在于，所述透明表面电极层包括含有IZTO的第一表面电极层和含有ITO的第二表面电极层；
所述第一表面电极层包括连续的第一ITO区以及位于第一ITO区中、呈矩阵分布的多个第一IZTO区；
所述第二表面电极层包括连续的第二IZTO区以及位于第二IZTO区中、呈矩阵分布的多个第二ITO区。
13.一种用于制备权利要求1至12所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在柔性基底上制备背电极层；
S2、在所述背电极层上制备波纹型Ag薄膜，在波纹型Ag薄膜层上制备碱金属掺杂复合层，在碱金属掺杂复合层的中部蚀刻所述通道，在所述通道内填充吸收层；
S3、采用多次分步溅射方法将第三CIGS吸收层沉积在背电极层以及碱金属掺杂复合层上，并在第三CIGS吸收层上依次沉积第二CIGS吸收层和第一CIGS吸收层；
S4、在第一CIGS吸收层上制备缓冲层，在缓冲层上制备本征氧化锌高阻抗层，并在本征氧化锌高阻抗层上制备氧化铟锡薄膜低阻抗层；
S5、在氧化铟锡薄膜低阻抗层上制备锡电极，将涂锡电极利用超声波焊接的方式焊接在透明表面电极层上。
14.一种用于封装权利要求1至12所述的柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的封装结构，其特征在于，所述封装结构为矩形，包括自上至下压紧的保护膜、结构膜和背膜；
所述结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同；
所述背膜的大小大于所述柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池。
15.根据权利要求14所述的用于封装柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的封装结构，其特征在于，所述保护膜包括主体和边部，所述主体与所述柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的大小相同，所述边部设置在所述主体的四边且与所述主体为一体结构，所述边部密封紧密覆盖所述结构膜和柔性基底的CIGS太阳能薄膜电池的侧面并与所述背膜压紧。
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