本發(fā)明涉及光伏太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種雙節(jié)疊層并聯(lián)的碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝方法。
背景技術(shù):
薄膜太陽能電池作為未來電池發(fā)展的方向,特別是碲化鎘薄膜太陽能電池,碲化鎘電池和晶硅電池比較主要特點(diǎn)是弱光性好,衰減率低,溫度系數(shù)好等優(yōu)點(diǎn)而受到很多機(jī)構(gòu)的研究。但是其有一定的缺點(diǎn),比如轉(zhuǎn)化效率還沒有晶硅電池高,開路電壓較高,本工藝制作發(fā)明可解決此缺點(diǎn),給碲化鎘電池發(fā)展帶來明顯優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已有的碲化鎘電池工藝設(shè)計(jì)制造均為單節(jié)電池(即只有一個(gè)PN結(jié)),主要工藝流程如圖1所示,依次為:玻璃磨邊,導(dǎo)電玻璃清洗,激光刻線(TCO薄膜),沉積硫化鎘,沉積碲化鎘,氯化鎘活化處理,激光刻線,沉積緩沖層(復(fù)合背接觸層),后處理活化,沉積金屬背電極,激光刻畫背電極,激光掃邊,封裝測(cè)試。該工藝所制作的電池結(jié)構(gòu)如圖2所示,自下而上依次為:玻璃襯底10、TCO層20、硫化鎘30、碲化鎘40、緩沖層70、背電極層80。這種已有電池制作工藝雖然簡(jiǎn)單,但是轉(zhuǎn)化效率不高,在產(chǎn)品市場(chǎng)化后,競(jìng)爭(zhēng)力不夠,由于薄膜太陽能電池開路電壓都偏高,雖然有的廠商已設(shè)計(jì)了并聯(lián)刻線連接的方式制作電池組件,將開路電壓降低,但是對(duì)轉(zhuǎn)化效率沒有明顯改善,也難于適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明目的是提供一種雙節(jié)疊層并聯(lián)的碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種雙節(jié)疊層并聯(lián)的碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝方法,包括以下步驟(1)將襯底玻璃磨邊;(2)在襯底玻璃上沉積TCO導(dǎo)電玻璃并清洗;(3)在TCO導(dǎo)電玻璃上沉積第一層硫化鎘;(4)在第一層硫化鎘上沉積第一層碲化鎘;(5)第一次氯化鎘活化處理;(6)第一次活化后清洗;(7)在第一層碲化鎘上面沉積第二層硫化鎘;(8)在第二層硫化鎘上面沉積第二層碲化鎘;(9)第二次氯化鎘活化處理;(10)第二次活化后清洗;(11)P1激光刻線;(12)沉積緩沖層;(13)P2激光刻線;(14)沉積金屬背電極;(15)P3激光刻畫背電極;(16)激光掃邊;(17)封裝測(cè)試。
所述第一層硫化鎘厚度為100nm,第一層碲化鎘厚度為500nm,第二層硫化鎘厚度為400nm,第二層碲化鎘厚度為3um。
所述步驟(11)、(13)和(15)采用并聯(lián)的方式刻線,P1\P2\P3激光刻線重合,封裝的時(shí)候再用并聯(lián)連接的方式連接線路。
所述第一層硫化鎘與第一層碲化鎘組成的第一個(gè)PN結(jié),第二層硫化鎘與第二層碲化鎘組成的第二個(gè)PN結(jié),第一個(gè)PN結(jié)與第二個(gè)PN結(jié)串聯(lián)。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明有效提高電池的轉(zhuǎn)化效率,提高電池產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,有效降低了產(chǎn)品的成本;同時(shí)打開的碲化鎘電池研究的工藝窗口,結(jié)合并聯(lián)刻線的工藝方法,有效解決電池電壓偏高的情況。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。
圖1是傳統(tǒng)碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝流程圖;
圖2是傳統(tǒng)碲化鎘薄膜太陽能電池的剖面結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝流程圖;
圖4是本發(fā)明碲化鎘薄膜太陽能電池的剖面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3-圖4所示,為本發(fā)明的一種雙節(jié)疊層并聯(lián)的碲化鎘薄膜太陽能電池制造工藝方法,包括以下步驟:
(1)將襯底玻璃10磨邊;
(2)在襯底玻璃10上沉積TCO導(dǎo)電玻璃20并清洗;
(3)在TCO導(dǎo)電玻璃上沉積第一層硫化鎘30(CdS);
(4)在第一層硫化鎘上沉積第一層碲化鎘40(CdTe);
(5)第一次氯化鎘活化處理;
(6)第一次活化后清洗;
(7)在第一層碲化鎘40上面沉積第二層硫化鎘50(CdS);
(8)在第二層硫化鎘50上面沉積第二層碲化鎘60(CdTe);
(9)第二次氯化鎘活化處理;
(10)第二次活化后清洗;
(11)P1激光刻線;
(12)沉積緩沖層70;
(13)P2激光刻線;
(14)沉積金屬背電極80;
(15)P3激光刻畫背電極;
(16)激光掃邊;
(17)封裝測(cè)試。
鍍膜過程中,適當(dāng)減薄窗口層CdS 的厚度,可減少入射光的損失,從而增加電池短波響應(yīng)以提高短路電流密度,因此第一個(gè)PN結(jié)中的硫化鎘厚度控制在100nm左右,碲化鎘厚度500nm;保證光透過第一個(gè)PN結(jié)被第二個(gè)PN結(jié)吸收,第二個(gè)PN結(jié)的硫化鎘膜厚約400nm,碲化鎘膜厚3μm。有效提高電池轉(zhuǎn)化效率約2%。
由于薄膜電池電壓偏高,因此采用并聯(lián)的方式刻線,P1\P2\P3激光刻線需重合,封裝的時(shí)候才用并聯(lián)連接的方式連接線路。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式,本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。