低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，在薄膜太阳能电池芯片(cell)工艺步骤中，删减了利用清洗机台清洗玻璃基板的步骤，只有基本三道激光切割与沉积p-i-n主动层及背部电极，可因此减少工艺设备成本与整体工艺时间。本发明专利技术复提供一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，一样在不需清洗机台的前提下，利用原本用来沉积p-i-n主动层的离子增长型化学气相沉积(PECVD)设备，以等离子体蚀刻的方式清洗玻璃基板，同样可达到降低成本的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种薄膜太阳能电池工艺方法，特别是一种。
技术介绍
近年来，随着光电与半导体产业的蓬勃发展，工艺设备不断求新求变，许多特殊工艺方法也被应用来满足不同的工艺条件，这样的情形在薄膜太阳能电池工艺中也是层出不穷。然而在薄膜太阳能产业发展的初期，光电与半导体产业几乎已经发展到一成熟阶段，而基于薄膜太阳能电池与晶体管在基本架构上的雷同，许多薄膜太阳能电池工艺方法及设备皆是延续光电与半导体产业而来，却没有仔细确认每一步骤是否皆适合应用在薄膜太阳能电池产业上，或者是否每一步骤在薄膜太阳能电池产业上皆为必要。例如，对光电与半导体产业来说，洁净度决定了产品良率的绝大部分因素，而芯片清洗的目的在使芯片表面的污染物尽可能的降低，使元件获得良好而稳定的特性以及工艺良好的再现性，但对薄膜太阳能电池而言，洁净度是否真的会影响薄膜太阳能电池元件的稳定性及转换效率，此点确实有待商榷，而且在工艺设备的成本上，减少一个工艺步骤可能就减去绝大部分的成本，因此各设备商无不绞尽脑汁试图减少工艺步骤来降低成本，虽然就工艺步骤而言，薄膜太阳能电池产业已经删去了大部分在半导体工艺中必要的步骤，如黄光光刻技术，但仍有部分工艺步骤值得思考是否有需要改进、缩减的空间。
技术实现思路
为了满足上述需求，本专利技术遂提供一种，以减少薄膜太阳能电池工艺步骤来降低设备成本。目前业界薄膜太阳能电池工艺流程，主要分成芯片(cell)工艺、电压电流测试及模块(module)工艺，若只考虑芯片(cell)工艺部分，不包含后续电压电流测试及模块(module)工艺，如封装、组装等，主要可分为下列步骤(1)以物理气相沉积工艺(PVD)在预订的玻璃基板上镀上一层透明导电薄膜；接(2)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板在激光切割前送入清洗机台进行第一道清洗；接着(3)将清洗过后的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着(4)在沉积p-i-n主动层之前，将第一道激光切割后的玻璃基板送入清洗机台进行第二道清洗；接着(5)利用离子增长型化学气相沉积(PECVD)或物理气相沉积工艺(PVD)设备在玻璃基板上长出一层P-i-n类型排列的主动层；接着(6)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(7)以溅镀(sputter)工艺在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极(back contact)；接着(8)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案。目前业界的薄膜太阳能电池基板的组成，主要如上述步骤所述，分成三道沉积以及三道激光切割，且在第一道激光切割之前与在沉积p-i-n主动层之前皆送入清洗机台进行清洗。本专利技术的目的在提供一种简化工艺步骤的， 在上述工艺流程中删去步骤( 及步骤G)，在薄膜太阳能电池工艺中并不将玻璃基板送入清洗机台作清洗，只进行三道沉积及三道激光切割，其中上述步骤(1)中透明导电薄膜的沉积，通常在薄膜太阳能电池业者采买玻璃基板的同时，便已由玻璃基板供给业者制作完成。因此本专利技术的，包含下列芯片(cell)工艺步骤(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案；其中，上述中并不包含清洗玻璃基板的步马聚ο本专利技术的目的，复提供一种，由下列芯片 (cell)工艺步骤所组成(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案；其中，上述中并不包含清洗玻璃基板的步马聚ο本专利技术的目的，复提供一种，由下列芯片 (cell)工艺步骤所组成(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案；接着(6)将第三道激光切割完成后的薄膜太阳能电池芯片，经后续模块工艺后，组装成薄膜太阳能板；其中，上述中并不包含清洗玻璃基板的步马聚ο本专利技术的目的，复提供一种，由下列芯片 (cell)工艺步骤所组成(1)在第一道激光切割之前，在玻璃基板上沉积一层透明导电薄膜；接着(2)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接(3)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(4)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(5)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(6)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案；接着(7)将第三道激光切割完成后的薄膜太阳能电池芯片，经后续模块工艺后，组装成薄膜太阳能板；其中，上述中并不包含清洗玻璃基板的步马聚ο本专利技术的目的，复提供一种，利用沉积 P-i-n膜时所会应用到的离子增长型化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,PECVD)设备，以等离子体蚀刻方式进行清洗，将激光切割工艺前后所造成的尘粒(particle)清除，因此薄膜太阳能电池业者将不需要额外清洗机台，可减去目前业界在工艺设备所需的清洗机台的成本，以符合低成本诉求。因此本专利技术的，包含下列芯片(cell)工艺步骤(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板在激光切割前送入PECVD设备进行第一道等离子体蚀刻清洗；接着(2)将清洗过后的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着(3)在沉积p-i-n主动层之前，将第一道激光切割后的玻璃基板送入PECVD设备进行第二道等离子体蚀刻清洗；接着(4)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(5)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(6)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(7)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义上述背部电极图案；其中上述并不包含等离子体蚀刻清洗以外的清洗步骤。根据本专利技术所提供的，可删减目前业界在工艺设备所需的清洗机台的成本，且在工艺时间上，减少了这两道清洗步骤也可减少薄膜太阳能电池整体工艺时间，对薄膜太阳能电池业者而言，无疑加速了生产薄膜太阳能电池的效率，也因而增加薄膜太阳能电池业者的竞争力。附图说明图1显示目前的薄膜太阳能电池芯片工艺的流程图；图2显示本专利技术的薄膜太阳能电池芯片工艺方法的一实施例流程图；图3显示本专利技术的薄膜太阳能电池芯片工艺方法的另一实施例流程图。主要元件符号说明10流程图11 --18步骤20流程图21本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法包含以下步骤：（１）将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着（２）在玻璃基板上沉积一层ｐ－ｉ－ｎ类型排列的主动层；接着（３）将已沉积ｐ－ｉ－ｎ主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着（４）在玻璃基板上形成以铝／银材质为主的背部电极；接着（５）将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义所述的背部电极图案；其中，所述的低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法中并不包含清洗玻璃基板的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法包含以下步骤(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义所述的背部电极图案； 其中，所述的低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法中并不包含清洗玻璃基板的步骤。2.如权利要求1所述的低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法进一步包含在第一道激光切割之前，在玻璃基板上沉积一层透明导电薄膜。3.如权利要求1所述的低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法进一步包含将第三道激光切割完成后的薄膜太阳能电池芯片，经后续模块工艺后，组装成薄膜太阳能板。4.一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法由以下步骤组成(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义所述的背部电极图案； 其中，所述的低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法中并不包含清洗玻璃基板的步骤。5.一种低成本薄膜太阳能电池芯片工艺方法，其特征在于，所述的方法由以下步骤组成(1)将已沉积透明导电薄膜的玻璃基板进行第一道激光切割以定义电极图案；接着(2)在玻璃基板上沉积一层p-i-n类型排列的主动层；接着(3)将已沉积p-i-n主动层的玻璃基板进行第二道激光切割以定义主动层图案；接着(4)在玻璃基板上形成以铝/银材质为主的背部电极；接着(5)将已沉积背部电极的玻璃基板进行第三道激光切割以定义所述的背部电极图案；接着(6)将第三道激光切割完成后的薄膜太阳能电池芯片，经后续模块工艺后，组装成薄膜太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一熙，
申请(专利权)人：亚洲太阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：HK