薄膜型太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种薄膜型太阳能电池及其制造方法，所述薄膜型太阳能电池包括：衬底；前电极，所述前电极通过用于将所述太阳能电池划分成多个单体电池的分隔部分以固定间隔布置在所述衬底上，其中，每个分隔部分被插置在所述前电极之间；半导体层图案，所述半导体层图案通过所插置的所述分隔部分以固定间隔布置在所述前电极上；后电极，所述后电极通过所插置的所述分隔部分以固定间隔布置在所述半导体层图案上；以及辅助电极，所述辅助电极电连接所述前电极和所述后电极，其中，通过利用所述辅助电极，所述前电极与所述后电极电连接，从而可以使将太阳能电池划分为多个单体电池的激光划线过程的次数减至最少，由此防止产生碎料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种薄膜型太阳能电池，更具体地，涉及一种包括在其中被划分的多个单体电池的薄膜型太阳能电池。
技术介绍
具有半导体特性的太阳能电池将光能转化为电能。下面对根据现有技术的太阳能电池的构造和原理进行简要介绍。太阳能电池以正 (P)型半导体与负(N)型半导体结合在一起的PN结的构造形成。当太阳光线照射在具有 PN结构造的太阳能电池上的时候，由于太阳光线的能量而在半导体中生成空穴⑴和电子 (-)。由于在PN结的区域产生了电场，空穴⑴向P型半导体漂移，电子㈠向N型半导体 漂移，因此随着电势的出现而形成电源。太阳能电池主要分为晶片型太阳能电池和薄膜型太阳能电池。晶片型太阳能电池使用由诸如硅的半导体材料制成的晶片。然而，薄膜型太阳能 电池是通过在玻璃衬底上以薄膜的形式形成半导体而制成。就效率而言，晶片型太阳能电池优于薄膜型太阳能电池。然而，对晶片型太阳能电 池来说，因实施其制造过程困难而难以实现较小的厚度。此外，晶片型太阳能电池使用昂贵 的半导体晶片，因此增加了它的制造成本。尽管薄膜型太阳能电池在效率上低于晶片型太阳能电池，但薄膜型太阳能电池具 有诸如实现薄外形和使用低价材料等的优点。因此，薄膜型太阳能电池适于大规模生产。薄膜型太阳能电池通过顺序地执行下述步骤而制成在玻璃衬底上形成前电极， 在前电极上形成半导体层，以及在半导体层上形成后电极。在这种情况下，由于前电极相当 于太阳光线的入射面，所以前电极由诸如ZnO的透明导电材料制成。对于大尺寸的衬底来 说，在由透明导电材料制成的前电极中电阻增大，由此导致能量损失增大。因此，提出了使能量损失减至最小的方法，其中，薄膜型太阳被划分成多个单体电 池，并且所述多个单体电池串联连接。这种方法可以使由透明导电材料的电阻所导致的能 量损失减至最小。在下文中，将参照附图描述具有多个串联连接的单体电池的薄膜型太阳能电池的 现有制造方法。图IA至IF是剖面图，图示具有多个串联连接的单体电池的薄膜型太阳能电池的 现有制造方法。首先，如图IA所示，在衬底10上形成前电极层20a，其中，前电极层20a由诸如ZnO 的透明导电材料制成。接着，如图IB所示，通过利用激光划线方法除去前电极层20a的预定部分，由此形 成前电极20。如图IC所示，在衬底10的整个表面上顺序地形成半导体层30a和透明导电层 40a。如图ID所示，通过利用激光划线方法除去半导体层30a和透明导电层40a的预定 部分形成用于连接电极的接触部分35，由此形成半导体层图案30和透明导电层图案40。接着，如图IE所示，在衬底10的整个表面上形成后电极层50a。如图IF所示，通过利用激光划线方法除去后电极层50a的预定部分形成分隔部分 45，由此将太阳能电池划分为多个单体电池。如果太阳能电池被划分为多个单体电池，并且所述单体电池串联连接，则 即使在 大尺寸的衬底中，前电极的电阻也不会增大，由此防止产生能量损失的问题。然而，薄膜型太阳能电池的现有制造方法必须需要进行三次激光划线过程。这会 导致下述问题。第一，进行激光划线过程会导致产生大量碎料。产生的碎料会引起诸如污染衬底 或设备短路的问题。为了解决这些由碎料而产生的问题，在进行激光划线过程之后，额外地 进行清洁过程。然而，额外的清洁过程使得整个过程复杂，并且由于需要清洁设备而导致生 产成本增加。第二，如果由于激光照射和辐照时间控制不当而使得激光被过度地供应到目标层 上，那么位于目标层下面的下层也会被划线。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题而提出本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种薄膜型太阳能 电池及其制造方法，所述薄膜型太阳能电池包括通过最少次数的划线过程而被划分的多个 单体电池，所述方法可以将进行三次现有的激光划线过程时所产生的问题减至最少。本专利技术的额外优点、目的和特征将在下面的描述部分地中提出，并且对于本领域 的具有普通技术的人员来说，部分的所述其它优点、目的和功能通过分析下文是显而易见 的，或者可以通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其它优点可通过在书面说明书及其 权利要求和附图中具体指出的结构来实现和获得。技术方案为了达到这些目的和其它优点并与本专利技术的目标一致，如在此具体和概括描述 的，一种薄膜型太阳能电池，包括衬底；前电极，所述前电极通过用于将太阳能电池划分 成多个单体电池的分隔部分以固定间隔布置在衬底上，其中，每个分隔部分插置在前电极 之间；半导体层图案，所述半导体层图案通过所插置的分隔部分以固定间隔布置在前电极 上；后电极，所述后电极通过所插置的分隔部分以固定间隔布置在半导体层图案上；以及 辅助电极，所述辅助电极电连接前电极和后电极。此时，辅助电极与前电极直接连接，并且辅助电极通过连接线与后电极连接。辅助电极可与前电极的下表面直接连接，或者与前电极的上表面直接连接。辅助电极包括与前电极的一端连接的第一辅助电极，以及与前电极的另一端连 接的第二辅助电极，其中，第一和第二辅助电极交替地布置。薄膜型太阳能电池进一步包括与所述前电极中最外侧的前电极的一侧连接的总 线，从而使得前电极与外部电路连接。 总线可以与辅助电极形成在同一层。为了形成连接线，在辅助电极的预定部分上不形成前电极、半导体层图案和后电 极，从而露出辅助电极的预定部分。在总线的预定部分上不形成前电极、半导体层图案和后电极，从而露出总线的预 定部分此外，在半导体层图案和后电极之间额外地形成透明导电层图案。分隔部分可以包括在第一方向上的一个或多个直线式凹槽，或者可进一步包括在 与第一方向垂直的第二方向上的一个或多个直线式凹槽。另外，在半导体层图案下面额外地形成绝缘层图案，从而增加半导体层图案的整 体尺寸。绝缘层图案可形成在前电极的下表面上，或者形成在前电极的上表面上。绝缘层图案可被形成为一种以固定间隔布置具有椭圆形水平横截面的透明绝缘 材料图案的结构。绝缘层图案高于辅助电极。在本专利技术的另一方面，一种薄膜型太阳能电池的制造方法包括在衬底上形成前 电极层；在前电极层上形成半导体层；通过除去前电极层和半导体层的预定部分，形成用 于将太阳能电池划分成多个单体电池的分隔部分，从而通过所插置的分隔部分以固定间隔 形成前电极和半导体层图案；通过所插置的分隔部分在半导体层图案上形成以固定间隔布 置的后电极；形成与前电极图案的预定部分接触的辅助电极；以及形成电连接辅助电极和 后电极的连接线。此时，通过在形成前电极层的步骤之前执行形成辅助电极的步骤，辅助电极与前 电极的下表面接触，或者通过在形成前电极层的步骤之后执行形成辅助电极的步骤，辅助 电极与前电极的上表面接触。另外，形成辅助电极的步骤包括形成与前电极的一端连接的第一辅助电极，以及 形成与前电极的另一端连接的第二辅助电极。所述方法进一步包括执行形成与最外侧的前电极的一侧连接的总线的步骤，从 而，在形成辅助电极的步骤的同时，使得最外侧的前电极与外部电路电连接。另外，在掩盖预定部分时，执行形成前电极层、半导体层和后电极的各个步骤，从 而使得辅助电极的预定部分暴露于外部。在掩盖预定部分时，执行形成前电极层、半导体层和后电极的步骤，从而使得总线 的预定部分暴露于外部。所述方法进一步包括在形成半导体层之后在半导体层上形成透明导电层，其中形 成分隔部分的步骤包括除去前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜型太阳能电池，包括：衬底；前电极，所述前电极通过用于将所述太阳能电池划分成多个单体电池的分隔部分以固定间隔布置在所述衬底上，其中，每个分隔部分被插置在所述前电极之间；半导体层图案，所述半导体层图案通过所插置的所述分隔部分以固定间隔布置在所述前电极上；后电极，所述后电极通过所插置的所述分隔部分以固定间隔布置在所述半导体层图案上；以及辅助电极，所述辅助电极电连接所述前电极和所述后电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪震，金宰湖，金桢植，
申请(专利权)人：周星工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]