制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法技术

制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法，该方法包括以下步骤：a)在基板(8)上设置连续层堆(1)，层堆(1)包括上导电层(2)和下导电层(3)，该上导电层(2)和下导电层(3)具有介于它们之间的光敏层(4)；b)选择性地去除上导电层(2)和光敏层(4)以获得第一接触孔(10)，第一接触孔(10)延伸通过上导电层(2)和光敏层(4)，从而暴露下导电层(3)；c)在上导电层(2)上印刷前接触体(4)以及在下导电层(3)上第一接触孔(10)中印刷后接触体(5)，并且形成在上导电层(2)与后接触体(5)之间围绕后接触体(5)的电绝缘第一间隙。

Method of making a current collection grille for solar cells

\u5236\u4f5c\u7528\u4e8e\u592a\u9633\u80fd\u7535\u6c60\u7684\u7535\u6d41\u6536\u96c6\u683c\u6805\u7684\u65b9\u6cd5\uff0c\u8be5\u65b9\u6cd5\u5305\u62ec\u4ee5\u4e0b\u6b65\u9aa4\uff1aa)\u5728\u57fa\u677f(8)\u4e0a\u8bbe\u7f6e\u8fde\u7eed\u5c42\u5806(1)\uff0c\u5c42\u5806(1)\u5305\u62ec\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u548c\u4e0b\u5bfc\u7535\u5c42(3)\uff0c\u8be5\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u548c\u4e0b\u5bfc\u7535\u5c42(3)\u5177\u6709\u4ecb\u4e8e\u5b83\u4eec\u4e4b\u95f4\u7684\u5149\u654f\u5c42(4)\uff1bb)\u9009\u62e9\u6027\u5730\u53bb\u9664\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u548c\u5149\u654f\u5c42(4)\u4ee5\u83b7\u5f97\u7b2c\u4e00\u63a5\u89e6\u5b54(10)\uff0c\u7b2c\u4e00\u63a5\u89e6\u5b54(10)\u5ef6\u4f38\u901a\u8fc7\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u548c\u5149\u654f\u5c42(4)\uff0c\u4ece\u800c\u66b4\u9732\u4e0b\u5bfc\u7535\u5c42(3)\uff1bc)\u5728\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u4e0a\u5370\u5237\u524d\u63a5\u89e6\u4f53(4)\u4ee5\u53ca\u5728\u4e0b\u5bfc\u7535\u5c42(3)\u4e0a\u7b2c\u4e00\u63a5\u89e6\u5b54(10)\u4e2d\u5370\u5237\u540e\u63a5\u89e6\u4f53(5)\uff0c\u5e76\u4e14\u5f62\u6210\u5728\u4e0a\u5bfc\u7535\u5c42(2)\u4e0e\u540e\u63a5\u89e6\u4f53(5)\u4e4b\u95f4\u56f4\u7ed5\u540e\u63a5\u89e6\u4f53(5)\u7684\u7535\u7edd\u7f18\u7b2c\u4e00\u95f4\u9699\u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法
本专利技术涉及制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法，具体地，涉及制作用于太阳能电池的前接触件和后接触件的方法。在另外的方面，本专利技术涉及薄膜聚合物太阳能电池或薄膜有机太阳能电池。
技术介绍
在《太阳能材料与太阳能电池》2011年第95期(5)卷第1339-1343页，YuliaGalagan等著的“ITO-具有印刷的电流收集格栅的自由柔性有机太阳能电池”(YuliaGalaganetal.,"ITO-freeflexibleorganicsolarcellswithprintedcurrentcollectinggrids",SolarEnergyMaterialsandSolarCells95(5),1339-1343,(2011))中，公开了包括银的、印刷的电流收集格栅，其中，电流收集格栅埋在由PEDOT:PSS制成的导电层下面的屏障层内。
技术实现思路
本专利技术旨在提供制作用于太阳能电池的电流收集栅格的改进方法，其中，电流收集格栅可在作为制造过程的最后步骤的一个单一制造步骤中制造。该方法适合于大面积、高产量、基于溶液的卷对卷(R2R)生产技术，诸如用于制造薄膜有机太阳能电池。该方法的另外优点在于对准要求不那么严格，以及可自由选择太阳能电池的几何形状。根据本专利技术，制作电流收集格栅的方法包括以下步骤：a)在基板上设置连续层堆，层堆包括上导电层和下导电层，上导电层和下导电层具有介于它们之间的光敏层；b)选择性地去除上传导层和光敏层，以获得第一接触孔，第一接触孔延伸通过上导电层和光敏层，从而暴露下导电层；c)在上导电层上印刷前接触体，以及在下导电层上第一接触孔中印刷后接触体，并且在上导电层与后接触体之间形成围绕后接触体的电绝缘第一间隙。本专利技术的方法具有以下优点：一旦已经制造了层堆，就允许沉积电流收集格栅，以使得制造层堆和电流收集格栅是不相重叠的、分开的制造阶段。由于电流收集格栅的生产需求不会干扰层堆的各种处理需求，因而该方法大大简化了太阳能电池的整个生产过程。本方法的另一优点在于：可从层堆的一侧执行电流收集格栅的沉积，从而简化用于电流收集格栅的自动化沉积步骤。另外，电流收集格栅一旦已沉积，就可通过直接地提供具有电接触盘的电流收集格栅来获得至太阳能电池的、诸如外部布线的外部电连接。在实施方式中，方法步骤c)包括从层堆的一侧印刷前接触件和后接触件，由于仅需要易接近层堆的一侧，从而促进自动化制造过程。在大大提高制造速度的另一实施方式中，步骤c)可包括同时印刷前接触体和后接触体。根据本专利技术，存在配置成允许后接触体相对于第一接触孔的未对准或对准偏移的各种实施方式。为此，方法步骤b)还可包括选择性地去除上导电层，以加宽，例如局部地加宽上导电层中的第一接触孔。通过局部地加宽例如上导电层中的第一接触孔，可接受后接触体的较大对准偏移，而无需冒后接触体与上导电层直接接触的风险。在实施方式中，方法步骤b)还可包括选择性地去除下导电层，以使第一接触孔延伸通过下导电层，这允许改善后接触体与层堆的粘附，具体地改善后接触体与基板和下导电层的粘附。在另外的实施方式中，延伸通过上导电层和光敏层的第一接触孔的主要部分宽于延伸通过下导电层的第一接触孔的次要部分。这是其中第一接触孔延伸通过下导电层但是具有减小的宽度、直径等的实施方式，以使得改善后接触体对层堆的粘附，并且保持后接触体与导电层之间的导电性。另外，可通过本专利技术的方法解决后接触体的对准偏移问题，其中，方法步骤b)还可包括选择性地去除上导电层和光敏层，以获得与第一接触孔邻近的第二接触孔。对于后接触体的较大对准偏移，该替代实施方式还防止后接触体与上导电层之间的直接接触。在实施方式中，方法步骤b)还包括选择性地去除上导电层，以获得围绕第二接触孔的电绝缘第二间隙，其中，电绝缘第二间隙延伸通过上导电层，从而暴露光敏层。在对准偏移量相对较大的情况下，该实施方式还提供后接触体与上导电层之间的进一步电绝缘屏障。从制造角度来看，具体关于制造速度，步骤c)还可包括将前接触体和后接触体形成为等高和/或等宽的，这促进同时沉积前接触体和后接触体。在实施方式中，方法步骤c)还可包括印刷后接触体，以使得后接触体在上导电层上延伸，从而提高后接触体的可接近性，以进行进一步电连接。在实施方式中，方法步骤b)中选择性地去除上导电层和光敏层可包括选择性激光烧蚀，从而可以以比较高的划线速度容易地提供各种形状。在另一实施方式中，方法步骤c)可包括丝网印刷或喷墨印刷前接触体和/或后接触体。丝网印刷和喷墨印刷是适用于卷对卷制造的、易于扩展的印刷技术。在又一实施方式中，方法步骤c)可包括使用印刷化合物印刷前接触件和后接触件，该印刷化合物包括银、碳和碳纳米管中的至少一种。印刷化合物还可包括铜和铝。上导电层和下导电层中的每个均可包括导电聚合物，以及其中，光敏层可包括有机材料和/或钙钛矿。根据本专利技术，基板可包括柔性基板，该柔性基板包括用于促进卷对卷制造的塑料膜。在另外的方面，本专利技术涉及具有良好性能和效率的薄膜聚合物太阳能电池或薄膜有机太阳能电池。根据本专利技术的太阳能电池包括层堆、第一接触孔和电流收集格栅，其中，层堆设置在柔性基板上，层堆包括上导电层和下导电层，上导电层和下导电层具有介于它们之间的光敏层；第一接触孔位于层堆中，延伸通过上导电层和光敏层；以及电流收集格栅包括设置在上导电层上的前接触体以及设置在第一接触孔中下导电层上的后接触体，其中，电绝缘间隙围绕上导电层与接触孔之间的第一接触孔。在实施方式中，前接触体和后接触体具有相等的高度和/或宽度，这提高电流收集格栅的效率和性能，并最终提高太阳能电池的效率和性能。在另一实施方式中，太阳能电池可包括与第一接触孔邻近的第二接触孔，其中，第二接触孔延伸通过上导电层和光敏层。该实施方式提供后接触体与上导电层之间的进一步电绝缘，以防止后接触体与上导电层之间的直接接触。一般而言，薄膜有机太阳电池可包括在上导电层与后接触体之间围绕后接触体的电绝缘第二间隙，其中，电绝缘间隙无需延伸通过光敏层。上述实施方式的重要方面在于存在后接触体与上导电层的非接触布置。在一些实施方式中，第一接触孔可延伸通过下导电层，以及后接触体可以以与基板的粘合接合设置在基板上。在这些实施方式中，保持后接触体与下导电层的导电接合，同时改善后接触体对层堆的粘附。附图说明在下文中将参照附图，根据多个示例性实施方式来详细论述本专利技术，在附图中：图1示出根据本专利技术的连续层堆的实施方式；图2示出根据本专利技术的接触孔的实施方式；图3至图7各自示出根据本专利技术的位于层堆上的前接触件和后接触件的相应实施方式；图8示出根据本专利技术的电子屏障的实施方式；以及图9示出根据本专利技术的太阳能电池的示例。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的连续层堆的实施方式。在所示的实施方式中，层堆1设置在基板8上，并且包括上导电层2和下导电层3，其中，光敏层4介于上导电层2与下导电层3之间。从设置在基板8上的所示层堆1，以高速度、高产量以及足够精确和可靠的生产过程来制造多个太阳能电池，在生产过程优选为卷对卷(R2R)过程。在一组实施方式中，基板8可对入射光透明、半透明乃至不透明。在有利的实施方式中，基板8可为设置在辊上的、诸如PET箔的柔性箔。上导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法，所述方法包括以下步骤：a)在基板(8)上设置连续层堆(1)，所述层堆(1)包括上导电层(2)和下导电层(3)，所述上导电层(2)和所述下导电层(3)具有介于它们之间的光敏层(4)；b)选择性地去除所述上导电层(2)和所述光敏层(4)，以获得第一接触孔(10)，所述第一接触孔(10)延伸通过所述上导电层(2)和所述光敏层(4)，从而暴露所述下导电层(3)；c)在所述上导电层(2)上印刷前接触体(4)，以及在所述下导电层(3)上的所述第一接触孔(10)中印刷后接触体(5)，并且形成电绝缘第一间隙，所述电绝缘第一间隙在所述上导电层(2)与所述后接触体(5)之间围绕所述后接触体(5)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 NL 20140401.一种制作用于太阳能电池的电流收集格栅的方法，所述方法包括以下步骤：a)在基板(8)上设置连续层堆(1)，所述层堆(1)包括上导电层(2)和下导电层(3)，所述上导电层(2)和所述下导电层(3)具有介于它们之间的光敏层(4)；b)选择性地去除所述上导电层(2)和所述光敏层(4)，以获得第一接触孔(10)，所述第一接触孔(10)延伸通过所述上导电层(2)和所述光敏层(4)，从而暴露所述下导电层(3)；c)在所述上导电层(2)上印刷前接触体(4)，以及在所述下导电层(3)上的所述第一接触孔(10)中印刷后接触体(5)，并且形成电绝缘第一间隙，所述电绝缘第一间隙在所述上导电层(2)与所述后接触体(5)之间围绕所述后接触体(5)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤c)包括从所述层堆(1)的一侧印刷所述前接触件(4)和所述后接触件(5)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤c)包括同时印刷所述前接触件(4)和所述后接触件(5)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤b)还包括选择性地去除所述上导电层(2)，以加宽所述上导电层(2)中的所述第一接触孔(10)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述步骤b)还包括选择性地去除所述下导电层(3)，以使所述第一接触孔(10)延伸通过所述下导电层(3)。6.根据权利要求5所述的方法，其中，延伸通过所述上导电层(2)和所述光敏层(4)的所述第一接触孔(10)的主要部分比延伸通过所述下导电层(3)的所述第一接触孔(10)的次要部分宽。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述方法的步骤b)还包括选择性地去除所述上导电层(2)和所述光敏层(4)，以获得与所述第一接触孔(10)邻近的第二接触孔(11)。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法的步骤b)还包括选择性地去除所述上导电层(2)以获得围绕所述第二接触孔(11)的电绝缘第二间隙(12)，其中，所述电绝缘第二间隙(12)延伸通过所述上导电层(2)，从而暴露所述光敏层(4)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述步骤c)还包括将所述前接触件(4)和所述后接触件(5)形成为等高和/或等宽。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·博斯曼，崔斯特瑞姆·布德尔，
申请(专利权)人：荷兰能源研究中心基金会，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL