一种光伏电池结构制造技术

一种光伏电池结构，包含：一透明导电基板、一电子传递层、一主动层、多条第一蚀刻槽、多条第二蚀刻槽、多条第三蚀刻槽、多个绝缘层、一电洞传递层及多个串接导电层。以该些蚀刻槽阻隔构成光伏单元，并在该些蚀刻槽填满铺设有多个绝缘层。另以其一蚀刻槽填满铺设与该电洞传递层相同材料，以串接该电洞传递层与该下导电层电性连接，以构成光伏电池结构的制作。在省去现有以金属为导电层的制作，可以增加光伏材料涂层的受光面积，并且以蚀刻槽间隙并结合绝缘层的填补设计，增加光伏电池作业裕度，提升良率及光电转换有效区域的利用。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池结构
本技术涉及一种光伏电池结构，尤其涉及一种关于电极结构的光伏电池结构。
技术介绍
光伏电池的研究是再生能源中受众人期待的一个方向。虽然现今已商业化的多数产品是以硅为其主要材料，不过使用高分子材料所开发的有机光伏电池因其工艺简单、造价便宜、材质轻盈、可挠曲等特性而受到业界与学术界的瞩目。目前在制备有机光伏电池时，其多是通过涂布(Coating)为制备光伏电池薄膜的技术手段，其优点在于能够使得该薄膜具有较佳的平整性与均匀性。而进一步可以R2R工艺即是一种具有潜力用以大面积制备有机光伏电池的技术，其在产业界已有配合，R2R工艺即可良好地配合其运作，得以在较低成本之下生产这些具有可塑性、重量轻、耐冲击等优点。近来更有将光伏电池制作为可以双面照光及具有透光的半透明结构，以做为更多的产品应用，如建物的窗户等应用，不过结构中材料的颜色限制及其上下导电层金属材料作为电性连接的线路制作，都会影响该光伏电池透光性甚至影响照光的光电传换效率。进一步探讨光伏电池的光电转换装置在结构上有很多种，其中一种称为光伏电池的光电转换装置，如有机光伏电池或者是钙钛矿光伏电池，其中该光伏电池由多个光伏单元串、并联而成，而各该光伏单元包含电子传递层、主动层(在OPV中吸光层称为BHJlayer(bulk-heterojunctionlayer)，在Perovskitesolarcell中就称为Perovskitelayer)、电洞传递层，进一步再由上下层的电极导线线性连接达成光电转换及电子传递的效果。其中以有机光伏电池为例，电子传递层可以是PEI为主成分构成，主动层可以是溶剂稀释的P3HT/PCBM、PCPDTBT/PCBM，其中P3HT/PCBM为有多个聚3-己烷基噻吩(poly(3-hexylthiophene)，P3HT(p型材料))聚合物半导体及多个苯基-C61丁酸甲酯(phenyl-C61-butyricacidmethylester，PCBM(n型材料))混合而成，至于电洞传递层可以是经溶剂稀释的PEDOT：PSS为主成分(PEDOT：PSS)，包含有多个EDOT(3,4-亚乙二氧噻吩单体)的聚合物及多个聚苯乙烯磺酸钠(sodium-p-styrenesulfonate,PSS)混合而成。其中前述的电洞传递层(HTL)除具备电洞移转的功能性需求外，因为该PEDOT：PSS也可具导电性，因此本技术利用电洞传递层具有导电特性而提出一种新颖的光伏电池结构设计，来改善传统光伏电池结构及简化工艺并降低制作成本，更可提高光电转换效率。
技术实现思路
因此，本技术的主要目的，在于提供一种改良的光伏电池结构，其中采用电洞(空穴)传递层(HTL)以具高导电性的材料构成阻抗100Ω/□(常见单位“欧姆平方”表示为Ω□，或“每平方欧姆”表示为Ω/□)以下，透光率50％以上，该电洞传递层同时兼具导电功能，省去上导电层的制作，以简化工艺降低制作成本的光伏电池结构，并可增加该光伏电池的透光性以及增加光电转换效率。本技术的另一目的，在于光伏电池结构上结合多个蚀刻槽，其中以该些蚀刻槽以阻隔构成光伏单元，并在该些蚀刻槽填满铺设有多个绝缘层。另外以其一蚀刻槽当作贯通孔填满铺设与该电洞传递层相同材料，以串接该电洞传递层与该下导电层电性连接，以构成光伏电池结构的制作。在本技术结构省去现有以金属为导电层的制作，可以增加光伏材料涂层的受光面积，并且以蚀刻槽间隙并结合绝缘层的填补设计，增加光伏电池作业裕度，提升良率及光电转换有效区域的利用。为达上述目的，本技术提供一种光伏电池结构，其包含：一透明导电基板，包含有一透明基板及一下导电层，该下导电层设于该透明基板一侧面上﹔一电子传递层，设于该下导电层的一侧面上﹔一主动层，设于该电子传递层的一侧面上﹔多条第一蚀刻槽，以贯穿该主动层、该电子传递层及该下导电层，以形成多个光伏单元﹔多条第二蚀刻槽，以贯穿该主动层及该电子传递层﹔多条第三蚀刻槽，以纵向及横向的贯穿该主动层及该电子传递层﹔多个绝缘层，设于该些第一蚀刻槽及该些第三蚀刻槽的内部﹔一电洞传递层，分别设于已被蚀刻多个小单元的该主动层表面的特定区域上﹔多个串接导电层，设于该些第二蚀刻槽内部，使该电洞传递层与该下导电层电性连接。上述的光伏电池结构，其中该电子传递层的结构层厚度为0.5nm-10nm。上述的光伏电池结构，其中该主动层的结构层厚度为100nm-500nm。上述的光伏电池结构，其中该电洞传递层的结构层厚度为100nm-1um。上述的光伏电池结构，其中该电洞传递层的阻抗为1-100Ω/□。上述的光伏电池结构，其中该电洞传递层表面上更包含有一反光层。上述的光伏电池结构，其中该些第一蚀刻槽为10um-500um。上述的光伏电池结构，其中该些第二蚀刻槽及该些第三蚀刻槽宽距为10um-500um。上述的光伏电池结构，其中该电洞传递层及该下导电层各电性连接一银浆为材料的引线与外部电性连接，该引线经印刷制作为一排线接线区而成。上述的光伏电池结构，其中该透明导电基板为透明导电层卷材。上述的光伏电池结构，其中该透明基板一侧或两侧设置一缓冲层，以增加该透明基板的强度或与该下导电层的附着力。上述的光伏电池结构，其中该透明基板为透光塑料或透光玻璃基板。上述的光伏电池结构，其中该透明基板的厚度为10um-500um。上述的光伏电池结构，其中该下导电层透光率是70％-95％。上述的光伏电池结构，其中该光伏电池结构的上下贴附的阻水阻气材料层进行封装，以构成光伏电池元件。上述的光伏电池结构，其中该阻水阻气材料层包含一阻水阻气层、一阻水阻气层。上述的光伏电池结构，其中该阻水阻气层的厚度50um-500um。以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术的限定。附图说明图1a，本技术的光伏电池结构的光伏层示意图；图1b，为图1a俯视示意图﹔图2a，为图1a在光伏层的电子传递层、主动层及下导电层进行第一蚀刻槽、第二蚀刻槽及第三蚀刻槽的切割侧视示意图﹔图2b，为图2a的俯视示意图﹔图3a，为图2a在第一蚀刻槽及第三蚀刻槽内部制作绝缘层侧视示意图﹔图3b，为图3a的俯视示意图﹔图4a，为图3a在主动层上进行电洞传递层、串接导电层制作的侧视示意图﹔图4b，为图4a的俯视示意图﹔图5，为本技术的另一光伏电池结构实施例示意图。其中，附图标记光伏层10透明导电基板1透明基板11下导电层12电子传递层2主动层3电洞传递层4绝缘层5串接导电层6阻水阻气材料层7阻水阻气层71阻水阻气层72阻水阻气胶73第一蚀刻槽20...

【技术保护点】
1.一种光伏电池结构，其特征在于，包含：/n一透明导电基板，包含有一透明基板及一下导电层，该下导电层设于该透明基板一侧面上﹔/n一电子传递层，设于该下导电层的一侧面上﹔/n一主动层，设于该电子传递层的一侧面上﹔/n多条第一蚀刻槽，以贯穿该主动层、该电子传递层及该下导电层，以形成多个光伏单元﹔/n多条第二蚀刻槽，以贯穿该主动层及该电子传递层﹔/n多条第三蚀刻槽，以纵向及横向的贯穿该主动层及该电子传递层﹔/n多个绝缘层，设于该些第一蚀刻槽及该些第三蚀刻槽的内部﹔/n一电洞传递层，分别设于已被蚀刻多个小单元的该主动层表面的特定区域上﹔/n多个串接导电层，设于该些第二蚀刻槽内部，使该电洞传递层与该下导电层电性连接。/n

【技术特征摘要】
20200423 TW 1092048731.一种光伏电池结构，其特征在于，包含：
一透明导电基板，包含有一透明基板及一下导电层，该下导电层设于该透明基板一侧面上﹔
一电子传递层，设于该下导电层的一侧面上﹔
一主动层，设于该电子传递层的一侧面上﹔
多条第一蚀刻槽，以贯穿该主动层、该电子传递层及该下导电层，以形成多个光伏单元﹔
多条第二蚀刻槽，以贯穿该主动层及该电子传递层﹔
多条第三蚀刻槽，以纵向及横向的贯穿该主动层及该电子传递层﹔
多个绝缘层，设于该些第一蚀刻槽及该些第三蚀刻槽的内部﹔
一电洞传递层，分别设于已被蚀刻多个小单元的该主动层表面的特定区域上﹔
多个串接导电层，设于该些第二蚀刻槽内部，使该电洞传递层与该下导电层电性连接。


2.根据权利要求1所述的光伏电池结构，其特征在于，该电子传递层的结构层厚度为0.5nm-10nm。


3.根据权利要求1所述的光伏电池结构，其特征在于，该主动层的结构层厚度为100nm-500nm。


4.根据权利要求1所述的光伏电池结构，其特征在于，该电洞传递层的结构层厚度为100nm-1um。


5.根据权利要求1所述的光伏电池结构，其特征在于，该电洞传递层的阻抗为1-100Ω/□。


6.根据权利要求1所述的光伏电池结构，其特征在于，该电洞传递层表面上更包含有一反光层。


7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张裕洋，丁定国，刘修铭，黄松建，陈耀宗，
申请(专利权)人：位元奈米科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71