太阳能电池及其制造方法技术

技术编号:10837596 阅读:62 留言:0更新日期:2014-12-31 09:42
本发明专利技术提供一种太阳能电池及其制造方法,该太阳能电池包括光电转换层、第一透明导电层、第一导电层、第一覆盖层以及第二导电层。光电转换层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第一透明导电层位于第一表面上,其中第一透明导电层的厚度小于50奈米,且第一透明导电层具有第一区以及至少一连接第一区的第二区。第一导电层位于第一区上。第一覆盖层位于第二区上。第二导电层位于第二表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光电转换元件及其制造方法,且特别是有关于一种。
技术介绍
近年来环保意识高涨,为了因应化石能源的短缺与减低使用化石能源对环境带来的冲击,替代能源与再生能源的研发便成了热门的议题。太阳能电池可将太阳能直接转换成电能,且发电过程中不会产生二氧化碳等对环境造成污染的有害物质,因此太阳能电池的发展备受瞩目。 图1是现有技术的一种太阳能电池的剖面示意图。一般而言,太阳能电池100包括光电转换层110以及位于光电转换层110两侧的电极层120、130。此外,为提升太阳能电池100的光电转换效率及载子收集效率,通常会进一步于太阳能电池100中配置透明导电层140。具体地,透明导电层140配置于光电转换层110的受光面(即光接收面)上,而电极层120配置于透明导电层140上,并与透明导电层140接触。 透明导电层140通常选用具有高光穿透率的导电材料,以避免其影响光电转换层110对于环境光的吸收。然而,现有技术的透明导电层140的厚度H140需大于80奈米,以具有良好的电流流通量与低的电阻率(Electrical resistivity),而这样的厚度设计还是容易影响光电转换层110对于环境光的吸收,进而影响太阳能电池100的光电转换效率。此外,现有技术的透明导电层140的材料以铟锡氧化物为主。由于铟是稀有金属,其材料取得不易且价格相对昂贵,因此较不利于太阳能电池100在商业上的竞争。再者,铟锡氧化物容易受到环境中水气、氧气以及离子的影响而造成其特性变异。举例而言,在进行模组封装时,盖板中的离子容易扩散至铟锡氧化物中,造成铟锡氧化物的特性变异,进而影响太阳能电池100的信赖性。 随着太阳能电池的发展日益盛行,太阳能电池的信赖性势必会被要求进一步地提升。是以,如何在透明导电层的低电阻率的前提下,进一步提升太阳能电池的信赖性,实为未来之趋势。
技术实现思路
本专利技术提供一种,该方法可制造出信赖性良好的太阳能电池,该太阳能电池具有良好的信赖性。 本专利技术的一种太阳能电池的制造方法,其包括以下步骤。提供光电转换层,其中光电转换层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。于第一表面上形成第一透明导电层,其中第一透明导电层的厚度小于50奈米,且第一透明导电层具有第一区以及至少一连接第一区的第二区。于第一区上形成第一导电层。于第二区上形成第一覆盖层。于第二表面上形成第二导电层。 在本专利技术的一实施例中,上述的第一透明导电层的电阻率小于5Χ1(Γ4欧姆?公分(Ω.cm)。 在本专利技术的一实施例中,上述的光电转换层为第一型半导体层以及第二型半导体层的堆叠层,或为第一型半导体层、本质层(intrinsic layer)以及第二型半导体层的堆叠层。 在本专利技术的一实施例中,上述的第一覆盖层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅铝氧化物或上述材料的组合。 [0011 ] 在本专利技术的一实施例中,上述于第一区上形成第一导电层以及于第二区上形成第一覆盖层的方法包括以下步骤。于第一透明导电层的第一区上形成第一导电层。提供遮罩,其中遮罩遮蔽第一区,并曝露出第二区。于遮罩所曝露出的第二区上形成第一覆盖层。 在本专利技术的一实施例中,上述于第一区上形成第一导电层以及于第二区上形成第一覆盖层的方法包括以下步骤。于第一透明导电层上全面性地形成第一覆盖材料层。图案化第一覆盖材料层,以形成第一覆盖层,其中第一覆盖层位于第二区上,并且第一覆盖层曝露出第一透明导电层的第一区。于第一区上形成第一导电层。 在本专利技术的一实施例中,上述形成第一导电层的方法包括网版印刷、无电镀、电镀、物理气相沉积或化学气相沉积。 在本专利技术的一实施例中,上述形成第一覆盖层的方法包括物理气相沉积或电浆化学气相沉积。 在本专利技术的一实施例中,上述的太阳能电池的制造方法还包括以下步骤。于第二表面上形成非晶娃(amorphous silicon, a-Si)层。于非晶娃层上形成第二透明导电层,其中第二导电层位于第二透明导电层上,且非晶硅层以及第二透明导电层位于第二导电层与光电转换层之间。 在本专利技术的一实施例中,上述的非晶硅层为氢化非晶硅(hydrogenatedamorphous silicon, a-S1:H)层以及掺杂有高浓度的杂质(dopant)的重掺杂氢化非晶娃层(heavily doped a_S1:H)的堆叠层,且氢化非晶娃层位于重掺杂氢化非晶娃层与光电转换层之间。 在本专利技术的一实施例中,上述的第二透明导电层具有第三区以及第四区,且第二导电层位于第三区上,并且第二导电层曝露出第四区。上述的太阳能电池的制造方法还包括于第四区上形成第二覆盖层。 本专利技术的一种太阳能电池,其包括光电转换层、第一透明导电层、第一导电层、第一覆盖层以及第二导电层。光电转换层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第一透明导电层位于第一表面上,其中第一透明导电层的厚度小于50奈米,且第一透明导电层具有第一区以及至少一连接第一区的第二区。第一导电层位于第一区上。第一覆盖层位于第二区上。第二导电层位于第二表面上。 在本专利技术的一实施例中,上述的第一透明导电层的电阻率小于5Χ1(Γ4欧姆.公分。 在本专利技术的一实施例中,上述的光电转换层为第一型半导体层以及第二型半导体层的堆叠层,或为第一型半导体层、本质层以及第二型半导体层的堆叠层。 在本专利技术的一实施例中,上述的第一覆盖层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅铝氧化物或上述材料的组合。 在本专利技术的一实施例中,上述的太阳能电池还包括非晶硅层以及第二透明导电层,其中非晶硅层以及第二透明导电层位于第二导电层与光电转换层之间,且非晶硅层位于第二透明导电层与光电转换层之间。 在本专利技术的一实施例中,上述的非晶硅层为本质氢化非晶硅层以及掺杂有高浓度的杂质的重掺杂氢化非晶硅层的堆叠层,且氢化非晶硅层位于重掺杂氢化非晶硅层与光电转换层之间。 在本专利技术的一实施例中,上述的第二透明导电层具有第三区以及第四区,且第二导电层位于第三区上,并且第二导电层曝露出第四区。上述的太阳能电池还包括位于第四区上的第二覆盖层。 基于上述,本专利技术的太阳能电池的透明导电层相对薄,而具有相对高的光穿透率,进而改善习知透明导电层对于光电转换层吸收环境光的影响,并提升太阳能电池的光电转换效率。此外,由于本专利技术的太阳能电池的透明导电层相对薄,因此本专利技术能够减少稀有金属(例如是透明导电层的材料所包括的铟)的使用量,进而降低制程成本,并提升太阳能电池于商业上的竞争力。再者,本专利技术的太阳能电池透过覆盖层的配置去保护透明导电层,以改善环境中水气、氧气以及离子对于透明导电层的影响,进而使太阳能电池具有良好的信赖性。 为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。 【附图说明】 图1是习知的一种太阳能电池的剖面示意图; 图2A至图2E是依照本专利技术的第一实施例的太阳能电池的第一种制作流程的剖面示意图; 图3A至图3C是依照本专利技术的第一实施例的太阳能电池的第二种制作流程的剖面示意图; 图4是依照本专利技术的第二实施例的太阳能电池的剖面示意图。 附图标记说明: 100、200、300:太阳能电池; 1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括:提供一光电转换层,该光电转换层具有一第一表面以及一与该第一表面相对的第二表面;于该第一表面上形成一第一透明导电层,其中该第一透明导电层的厚度小于50奈米,且该第一透明导电层具有一第一区以及至少一连接该第一区的第二区;于该第一区上形成一第一导电层;于该第二区上形成一第一覆盖层;以及于该第二表面上形成一第二导电层。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括: 提供一光电转换层,该光电转换层具有一第一表面以及一与该第一表面相对的第二表面; 于该第一表面上形成一第一透明导电层,其中该第一透明导电层的厚度小于50奈米,且该第一透明导电层具有一第一区以及至少一连接该第一区的第二区; 于该第一区上形成一第一导电层; 于该第二区上形成一第一覆盖层;以及 于该第二表面上形成一第二导电层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,该第一透明导电层的电阻率小于5X 10_4欧姆.公分。3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,该光电转换层为一第一型半导体层以及一第二型半导体层的堆叠层,或为一第一型半导体层、一本质层以及一第二型半导体层的堆叠层。4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,该第一覆盖层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅铝氧化物或上述材料的组合。5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,于该第一区上形成该第一导电层以及于该第二区上形成该第一覆盖层的方法包括: 于该第一透明导电层的该第一区上形成该第一导电层; 提供一遮罩,其中该遮罩遮蔽该第一区,并曝露出该第二区;以及 于该遮罩所曝露出的该第二区上形成该第一覆盖层。6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,于该第一区上形成该第一导电层以及于该第二区上形成该第一覆盖层的方法包括: 于该第一透明导电层上全面性地形成一第一覆盖材料层; 图案化该第一覆盖材料层,以形成该第一覆盖层,其中该第一覆盖层位于该第二区上,并且该第一覆盖层曝露出该第一透明导电层的该第一区;以及于该第一区上形成该第一导电层。7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,形成该第一导电层的方法包括网版印刷、无电镀、电镀、物理气相沉积或化学气相沉积。8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,形成该第一覆盖层的方法包括物理气相沉积或电浆化学气相沉积。9.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法,包括: 于该第二表面上形成一非晶娃层;以及 于该非晶硅层上形成一第二透明导电层,其中该第二导电层位于该第二透明导电层...

【专利技术属性】
技术研发人员:林建宏高武羣程立伟蒋天福
申请(专利权)人:联景光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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