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PI 衬底柔性 a-Si 薄膜太阳电池材料生长顺序 Ag/ZnO、a-Si(N-I-P)、ITO。最后生长的

ITO 材料禁带宽度大,对可见光的吸收性能很差。ITO 在激光刻蚀时受下层材料影响,激光
能量被下方的

a-Si 层吸收,容易导致电池短路。因此,在内联组件结构设计中,ITO 绝缘槽

刻蚀采用化学刻蚀的方式。
  图

1 是内联组件的结构图示,这种结构采用深度选择性激光刻蚀、丝网印刷及化学刻蚀

等工艺共同完成。在制备的

a-Si 太阳电池片上利用化学刻蚀浆料,刻蚀出一系列平行的 ITO

绝缘槽,并在

ITO 刻蚀槽内实现深度选择性激光刻蚀((P1、P2),其中,P1 刻槽要求完全

刻蚀掉

a-Si 层及 Ag/ZnO 层,将绝缘浆料填充在 P1 刻槽内。P2 刻槽要求完全刻蚀掉 a-Si 层,

可部分伤及

Ag/ZnO 层,采用丝网印刷方式将导电浆料填充在 P2 刻槽内, 起到相邻子电池

间串联的作用。

1 PI 衬底柔性

a-Si 薄膜太阳电

池内联组件结构

图示

  

3.2 刻槽 P1 的

激光刻蚀
  第一次深度选择性激光刻蚀(

P1)在整个组件结构中起到电学绝缘的作用。刻槽 P1 将

一个电池分割成多个子电池,子电池的背电极完全隔离开。在加工的过程中

a-Si 层及

Ag/ZnO 层被完全刻蚀掉,可少量损伤 PI 衬底材料。实验中 P1 刻蚀采用 1064nm 激光进行刻
蚀,得到刻蚀宽约

35mm,刻蚀深度约为 800nm 的刻槽,如图 2 所示。

  在内联组件的制备中,采用绝缘浆料填充刻槽

P1。由于导电浆料印刷时会经过刻槽 P1

及填充的绝缘浆料上方,为防止

P1 刻槽出现短路,填充的绝缘浆料必须非常致密,中间不

能有任何空洞存在。同时为了防止印刷的导电浆料出现断栅,绝缘浆料的厚度不能很高。在
组件制备中,印刷的缘浆料厚度在

10mm 以内,电阻大于 20MW。

2 P1 刻槽的

3D 激光扫描显微

镜图

  刻槽

P1 填充

的绝缘浆料的绝缘
性能通过图

3 所示

的结构进行测试,
在溅射

Ag/ZnO 材

料上印刷绝缘浆料,
绝缘浆料厚度小于
10mm,绝缘浆料
之上印刷导电银浆,
测试

Ag/ZnO 与银

浆之间的电阻,测
得两者之间的电阻
值大于

20MW,绝缘浆料的绝缘性达到要求。