薄膜太阳能电池及用于制造一薄膜太阳能电池的方法技术

本发明专利技术揭露一种薄膜太阳能电池及用于制造一薄膜太阳能电池的方法。薄膜太阳能电池包括基板、透明电极层、半导体层、背电极层、正电极及负电极。半导体层形成于透明电极层上且具有凹槽。背电极层形成于半导体层上，其中半导体层与背电极层的形成体经图案化，且经图案化形成体与透明电极层形成串联连接的单位电池。正电极形成于上述单位电池的一最前单位电池上。负电极形成于上述单位电池的一最末单位电池上。背电极层经形成以至少填充最前单位电池及最末单位电池的凹槽，以与透明电极层直接连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种太阳能电池。更特定言之，本专利技术是关于一种非晶硅半导体薄 膜太阳能电池。
技术介绍
因为非晶硅(a-Si)半导体层可在低温下通过硅烷气体或其类似物的辉光放电分 解而均勻地、大面积地沉积至基板上，且因为可能使用诸如玻璃、聚合物膜、陶瓷板及金属 箔的各种基板，所以非晶硅半导体层用作太阳能电池的半导体层已得到广泛研究。另一方面，非晶硅半导体的较低固有效率至少部分地由其薄度弥补，使得其可藉 由将若干薄膜电池堆叠于彼此之上来达到较高效率，且每一薄膜电池经调整以在特定频率 的光下良好地工作。然而，此方法不适用于晶态硅(c-Si)电池，其原因在于晶态硅电池的 建构技术致使其本身较厚且不透明，从而阻挡光到达堆叠中的其它层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。本专利技术的一技术方案是提供一种薄膜太阳能电池。该薄膜太阳能电池包括一基 板、一透明电极层、一半导体层、一背电极层、一正电极及一负电极。该透明电极层形成于该 基板上。该半导体层形成于该透明电极层上，且具有凹槽。该背电极层形成于该半导体层 上，其中该半导体层与该背电极层的形成体经图案化，且该经图案化形成体与该透明电极 层形成数个串联连接的单位电池。该正电极形成于该些串联连接的单位电池的最前单位 电池上以作为该薄膜太阳能电池的正极端子(positive terminal electrode) 0该负电极 形成于该些串联连接的单位电池的最末单位电池上以作为该薄膜太阳能电池的负极端子 (negative terminal electrode) 0该背电极层经形成以至少填充该正电极下方的该最前 单位电池及该负电极下方的该最末单位电池的凹槽，以与该透明电极层直接连接。本专利技术的另一技术方案是提供一种用于制造薄膜太阳能电池的方法。该方法包括 以下步骤在一基板上形成一透明电极层；在该透明电极层上形成一半导体层；图案化该 半导体层以形成数个半导体区域及第一凹槽；形成一背电极层以覆盖该些半导体区域且填 充该些第一凹槽；图案化该背电极层以形成数个背电极，使得该些背电极、该些半导体区域 及该透明电极层形成数个串联连接的单位电池；在该些串联连接的单位电池的最前单位电 池上形成一正电极以作为该薄膜太阳能电池的正极端子；及在该些串联连接的单位电池的 最末单位电池上形成一负电极以作为该薄膜太阳能电池的负极端子；其中该背电极层经形 成使得该背电极层至少填充该正电极下方的该最前单位电池及该负电极下方的该最末单 位电池的第一凹槽，以与该透明电极层直接连接。本专利技术的又一技术方案是提供一种用于制造薄膜太阳能电池的方法。该方法包括 以下步骤在一基板上形成一透明电极层；对该透明电极层进行激光切割以形成数个透明4电极及第一凹槽；形成一半导体层以覆盖该些透明电极且填充该些第一凹槽；对该半导体 层进行激光切割以形成数个半导体区域及第二凹槽；形成一背电极层以覆盖该些半导体区 域且填充该些第二凹槽；对该背电极层进行激光切割以形成数个背电极，使得该些背电极、 该些半导体区域及该透明电极层形成数个串联连接的单位电池；在该些串联连接的单位电 池的最前单位电池上形成一正电极以作为该薄膜太阳能电池的正极端子；及在该些串联连 接的单位电池的最末单位电池上形成一负电极以作为该薄膜太阳能电池的负极端子；其中 该最前单位电池及该最末单位电池的背电极经形成以经由该正电极下方的该最前单位电 池及该负电极下方的该最末单位电池的该些第二凹槽与相应透明电极进行直接欧姆接触。附图说明通过参看随附附图来阅读上文对实施例的详细描述，可更充分地理解本揭示案， 该些随附附图如下图1是绘示本专利技术的一实施例的薄膜太阳能电池的示意图；图2至图7是根据本专利技术实施例绘示一种图1所示的薄膜太阳能电池的制造过程 的示意图；图8是绘示在一实施例中具有不同形成体且在不同条件下的薄膜太阳能电池的 实验数据；及图9是绘示在另一实施例中薄膜太阳能电池在不同条件下的实验数据。主要组件符号说明100薄膜太阳能电池110基板120透明电极层122透明电极124凹槽130半导体层132半导体区域134凹槽140背电极层142背电极144凹槽152正电极154负电极160其它单位电池162最前单位电池164最末单位电池具体实施例方式图1是绘示本专利技术的一实施例的薄膜太阳能电池的示意图。薄膜太阳能电池100 包括一基板110、一透明电极层120、一半导体层130、一背电极层140、一正电极152及一负电极154。透明电极层120形成于基板110上。半导体层130形成于透明电极层120上，且 其中界定有凹槽(如图5所示)。背电极层140形成于半导体层130上，其中半导体层130 与背电极层140的形成体经图案化，且该经图案化形成体与透明电极层120形成数个单位 电池，包括一最前单位电池162、一最末单位电池164及其它单位电池160，该些单位电池串 联连接。正电极152形成于该些串联连接的单位电池的最前单位电池162上以作为薄膜太 阳能电池100的正极端子。负电极IM形成于该些串联连接的单位电池的最末单位电池164 上以作为薄膜太阳能电池100的负极端子。背电极层140经形成以至少填充正电极152下 方的最前单位电池162及负电极IM下方的最末单位电池164的凹槽(如图6所示)，以与 透明电极层120直接连接。在一实施例中，背电极层140经由正电极152下方的最前单位 电池162及负电极154下方的最末单位电池164的凹槽(如图6所示)与透明电极层120 进行直接欧姆接触。上述薄膜太阳能电池100的制造过程及形成体描述如下。图2至图7是根据本专利技术实施例绘示一种图1所示的薄膜太阳能电池的制造过程 的示意图。首先，在基板110上形成透明电极层120 (如图2所示)，其中透明电极层120可 包括透明导电氧化物或由透明导电氧化物制成。接着，对透明电极层120进行图案化，以形 成数个透明电极122及凹槽124(如图3所示)。举例而言，对透明电极层120进行激光切 割，使得透明电极122及凹槽124因而形成，其中该激光切割方式为浅切，其不切穿整个形 成体且提供充分隔离；举例而言，该激光切割方式可通过利用钇铝石榴石(YAG)激光来实 施。之后，在透明电极层120上形成半导体层130 (如图4所示)，其中半导体层130可 包括非晶硅(a-Si)或由非晶硅制成。具体而言，半导体层130经形成以覆盖透明电极122 且填充凹槽124。接着，对半导体层130进行图案化，以形成数个半导体区域132及凹槽 134 (如图5所示)。举例而言，对半导体层130进行激光切割，使得半导体区域132及凹槽 134因而形成。又，该激光切割方式可通过利用YAG激光来实施。此后，在半导体层130上形成背电极层140，且更具体而言，背电极层140经形成 以覆盖半导体区域132且填充凹槽134(如图6所示)，其中背电极层140可包括金属或由 金属制成，且此类金属通常具有高的光反射特性，诸如Ag、Al等的金属。接着，对背电极层 140进行图案化，以形成数个背电极142，使得背电极142、半导体区域132及透明电极122 形成多个串联连接的单位电池，且这些单位电池包括最前单位电池162、最末单位电池164 及其它单位电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包含：一基板；一透明电极层，其形成于该基板上；一半导体层，其形成于该透明电极层上且具有凹槽；一背电极层，其形成于该半导体层上，其中该半导体层与该背电极层的形成体经图案化，且该经图案化形成体与该透明电极层形成数个串联连接的单位电池；一正电极，其形成于该些串联连接的单位电池的一最前单位电池上以作为该薄膜太阳能电池的一正极端子；及一负电极，其形成于该些串联连接的单位电池的一最末单位电池上以作为该薄膜太阳能电池的一负极端子；其中该背电极层经形成以至少填充该正电极下方的该最前单位电池及该负电极下方的该最末单位电池的该些凹槽，以与该透明电极层直接连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马嘉伟，张展晴，李永祥，林岂琪，
申请(专利权)人：杜邦太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：HK