由太阳能电池制造太阳能子电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造太阳能电池组件的方法，该太阳能电池组件包括串联连接的多个太阳能电池，该方法包括以下步骤：ａ）在一个系统上形成第一中断槽和第二互连槽，所述系统包括基板，该基板上覆盖着第一电极层，该第一电极层上覆盖着活性层，所述第一中断槽在前电极和活性层中提供中断，所述第二互连槽贯穿活性层，所述第一和第二槽定位为相互靠近；ｂ）在所述中断槽中插入绝缘化合物；ｃ）在所述活性层上邻近所述互连槽的位置处，在所述互连槽的与所述绝缘槽相反的一侧，施加剥离化合物；ｄ）施加所述第二电极；以及ｅ）去除所述剥离化合物以及在该位置处覆盖的第二电极，从而在所述第二电极中形成槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由太阳能电池制造太阳能子电池(solar sub-cell)的方法。
技术介绍
对于制造(薄膜型)太阳能电池组件来说，必需将电池划分成多个子 电池并将这些子电池串联连接，从而形成组件。电流的路径和电流密度是 受限制的，以使由电阻引起的损失降低。组件电压被升高，以使其更好地 适应于可能的应用。在采用薄膜技术的情况下，所述组件主要由很多带状 的电池组成。这些电池相互单片式(monolithically)连接。在两个相邻的 电池之间，前电极和背电极(backelectrode )被中断。在两个中断之间， 前电极和背电极被电连接。薄膜型太阳能电池的主要层是透明导电氧化物层(前电极，位于太阳 能电池的接收入射光的一侧)、活性层(例如，硅)和金属层(背电极， 位于太阳能电池的另一侧)。另外，承栽所述电池的a也是重要的。为了获得串联连接的薄膜型太阳能电池，通常需要进行以下工艺步骤* 沉积在(玻璃)基板上的透明导电氧化物层(TCO)被构图(pattern)而具有平行的槽。这些槽形成了前电极中的中断。* 在该TCO层之上沉积的活性(例如，硅)层也被构图而具有 平行的槽。这些槽形成了前电极和以后形成的背电极之间的连 接。* 沉积在该活性层之上的背电极被构图而具有槽，这些槽形成中 断。为了避免过多的死区(dead zone)，这三个层中的图形必须尽可能地4相互靠近，并且各个层中的槽必须尽可能地窄。非常精确地重新定位是4艮 重要的。这种已知的工艺很费时间，因为它涉及三个独立的工艺步骤，而且， 由于精度的要求，该工艺复杂。尤其是，对于在柔性a上的薄膜型太阳 能电池，伴随着多个步骤的构图处理，由于各个层的沉积导致的横向尺度 的变化非常复杂。因此，需要有一种制造太阳能电池组件的简便方法，能够在单个的连 续执行的工艺中执行该方法。P. Pernet等人曾经提出过一种单步骤工艺(Proc. 2nd World Conference PV， Wien， July 1998)。根据该工艺，在基板上沉积了所有需 要的层(金属背电极、NIP层和ITO或ZnO前电极)之后，在一个工艺 步骤中，利用选择性激光划片(selective laser scribing)形成三个深度不同 的槽，然后用绝缘化合物填充最深的向下到达M的槽，并且用导电骨体 填充第二深的向下到达金属背电极的槽，该导电膏体覆盖位于最深的槽中的绝缘膏体，从而在背电极和前电极之间形成电连接。向下到达活性NIP 层的最浅的槽是前电极中的中断。对于商业产品来说，这个方法似乎是不 实用的，因为在执行激光划片步骤时，不能够总是避免在所开的槽中形成 分支(shunting)。WO 2005/015638描述了 一种在基于临时的基板的太阳能电池薄片 (solar cell foil)中提供串联连接的方法，其中，部分的M保留在太阳能 电池薄片上的互连位置处，以在互连上形成由保护材料构成的帽。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够可靠地在商业上应用的单步骤方法。为此，发展了一种方法，其允许在一个工艺步骤中执行所有需要的构 图。由于不需要进行重新定位，因此该方法能够迅速并相对简单地执行。 当电极和活性层之一已沉积在M上时，进行构图。本专利技术涉及一种制造太阳能电池组件的方法，所述太阳能电池组件包 括串联连接的多个太阳能电池，其包括第一电极、活性层和第二电极，其中所述第一电极和第二电极中的至少一个是透明导电氧化物层，所述方法包括以下步骤a) 在包括至少^L的系统中，形成第一中断槽和第二互连槽的至少一 个对，其中所述141被第一电极层覆盖，所述第一电极层被活性层覆盖， 所述第一中断槽在前电极和活性层中提供中断，所述第二互连槽贯穿所述 活性层，所述第一槽和第二槽定位为相互靠近；b) 在所述中断槽中填入绝缘化合物；c) 在步骤b)之前，或与步骤b)同时，或在步骤b)之后，在所述 活性层上邻近所述互连槽的位置处，在所述互连槽的与所述绝缘槽相反的 一侧，施加剥离(lift-off)化合物；d )在所述活性层、所述绝缘化合物和所述剥离化合物之上施加第二电 极；以及e)去除所述剥离化合物以及在该位置处覆盖的第二电极，从而在所述 第二电极中形成槽。在根据本专利技术的方法的步骤a)中，设置第一中断槽，该第一中断槽 在前电极中提供了中断。在该槽的第一实施例中，当第一电极是透明导电 氧化物层和当第一电极是金属背电极这两种情况下，都可以通过形成贯穿 活性层和第一电极层的槽来提供中断。在本专利技术的另一实施例中，仅当第 一电极是透明导电氧化物层时，可以通过以这样的方式形成贯穿活性层的 槽来提供中断，以便在绝缘槽的位置处透明导电氧化物层被玻璃化 (vitrify)以在所述电极层中形成绝缘部分，即中断。在该后一种实施例 中，利用了这样的事实，即，用作电极材料的一些材料在接受了足够的能 量时显示出玻璃化的特性。玻璃化的材料不是导电的，而是绝缘的。当这 种类型的材料被用作电极时，通过提供贯穿活性层的第一绝缘槽，同时提 供足够的能量以使电极层在绝缘槽的位置处被玻璃化，可以获得在两个太 阳能电池之间的绝缘。在一种实施例中，使用具有适当波长的激光，以使在活性层中槽的设置与下伏的(underlying)透明导电氧化物层的玻璃化组合。对合适的玻璃化方法的选择在本领域技术人员的知识范围内。用于该实施例的适当的电极材料包括铟锡氧化物(indium tin oxide)、氧化锌、掺杂有铝、氟、镓或硼的氧化锌、氧化镉、氧化锡、金属锡酸盐(例如，锡酸锌或锡酸镉)，以及掺F的Sn02、掺Sb的Sn02、掺p的TCO,例如，铜酸盐(例如Sr基铜酸盐)。如上所述，第一电极和第二电极中的至少一个是透明导电氧化物层。如果第一电极和第二电极都是透明导电氧化物层，就得到了一种半透明太阳能电池系统。然而，优选第一电极和第二电极中的一个为透明导电氧化物层，而第一电极和第二电极中的另一个为背电极，即，不透明金属层。因为背电极帮助将光线反射回太阳能电池，这样配置的电池总体上显示出更高的效率。在本专利技术的一个实施例中，第一电极为沉积在永久基K (例如，玻璃或耐高温透明聚合物a上的透明导电氧化物层。在本说明书的行文中，永久性基板是在太阳能电池可以被使用之前不被去除的基板。在另一实施例中，第一电极是沉积在临时14l上的透明导电氧化物层。在本说明书的行文中，临时14l是在太阳能电池可以被使用之前要从TCO去除的J4l。使用临时141的方法在本领域是已知的，并且在例如WO 98/13882或W099/49483中描述了这些方法。在再一实施例中，第一电极是沉积在永久性或临时基&上的背电极。总之，对于根据本专利技术的方法中使用的基板，无论是永久性的还是临时基板，都优选为薄片(foil)的形式，以使该方法可以作为巻至巻(roll-to-roH )方法来执行。这样的实施例是本专利技术的有吸引力的实施例，其中，第一电极是沉积在临时a上的透明导电氧化物层，该临时M是金属薄片。这样的实施例也是本专利技术的有吸引力的实施例，其中，第一电极是沉积在永久性的玻璃或聚合物M上的透明导电氧化物层。这样的实施例也是本专利技术的有吸引力的实施例，其中，第一电极是沉7积在永久性的玻璃或聚合物M上的背电极层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造太阳能电池组件的方法，所述太阳能电池组件包括串联连接的多个太阳能电池，所述组件包括第一电极、活性层和第二电极，其中所述第一电极和第二电极中的至少一个是透明导电氧化物层，该方法包括以下步骤：　ａ）在包括至少基板的系统中，形成第一 中断槽和第二互连槽的至少一个对，其中所述基板被第一电极层覆盖，所述第一电极层被活性层覆盖，所述第一中断槽在前电极和活性层中提供中断，所述第二互连槽贯穿所述活性层，所述第一槽和第二槽定位为相互靠近；　ｂ）在所述中断槽中插入绝缘化合物；　 　ｃ）在步骤ｂ）之前，或与步骤ｂ）同时，或在步骤ｂ）之后，在所述活性层上邻近所述互连槽的位置处，在所述互连槽的与所述绝缘槽相反的一侧，施加剥离化合物；　ｄ）在所述活性层、所述绝缘化合物和所述剥离化合物之上施加所述第二电极；以及　 　ｅ）去除所述剥离化合物以及在该位置处覆盖的第二电极，从而在所述第二电极中形成槽。

【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：J温克勒，GC杜贝尔达姆，PE斯波泰尔，
申请(专利权)人：海利安特斯有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]