包括间隔斜坡的光伏电池及其制造方法技术

本发明专利技术描述光伏电池及光伏电池的制造方法。该光伏电池的操作层沉积在具有多个间隔斜坡的覆板上以让个别电池可串联，且因为这些电池之间的无效空间而有最小的效率损失。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本专利技术实施例大体而言有关于光伏电池及制造光伏电池的方法。特定实施例有关于光伏电池及制造具有实质上最小无效区的光伏电池的方法。附图说明图1标出典型的太阳能电池制造工艺。始于100，利用玻璃板或基材114开始制造太阳能电池。玻璃板的示例性厚度是约3毫米。在技艺中，通常将此玻璃基材称为玻璃覆板 (superstate)，因为阳光会穿透此支撑玻璃。在太阳能电池制造期间，于步骤102示出，在该玻璃基材114上沉积一层连续的、均勻的透明导电氧化物(TCO)层116。该TCO层116的厚度通常是数百纳米。该TCO层116最终形成该太阳能电池的前电极。适合该TCO层116 的材料包含，但不限于，掺杂铝的氧化锌(AZO)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟钼(IMO)、氧化铟锌 (IZO)和氧化钽。可用诸如化学气相沉积(CVD)的任何适合工艺来沉积该TCO层116。在步骤104，在沉积该TCO层116之后，激光切割(laser scribing)工艺，通常称为P1，贯穿该TCO层116的整体厚度刻划线条118。这些刻划线通常相隔5-10毫米。在该刻划工艺Pl后，在该TCO层116上沉积ρ和η型硅层120，如步骤106所示。该硅层120的总厚度通常在2-3微米左右，并且此层一般利用化学气相沉积或其它适合方法沉积。参见步骤108，该硅沉积步骤后接着是第二激光切割步骤，常称为Ρ2，其切割线条 122完全贯穿该硅层120。如步骤110所示，在该硅层120上沉积形成该背电极的金属层 124。可用诸如物理气相沉积(PVD)的任何适当沉积工艺来沉积该金属层124。现在参见步骤112，用第三切割工艺，称为Ρ3，来刻划线条1 贯穿该金属层IM和该硅层120。然后通常以一背表面玻璃层压层(未示出)密封该平板。Pl和P3线条之间的区域，并且包含这些线条，造成无效区(dead zone) 128，其降低该电池的整体效率。该无效区通常是在约100 微米至约500微米范围内，取决于该切割工艺所使用的激光和光学元件的准确度。因此，需要提供方法以改善光伏电池的效率。专利技术概述本专利技术的一实施例关于一种制造光伏电池的方法，包含提供覆板，其具有前侧和背侧，该背侧具有在其上的多个间隔斜坡，所述间隔斜坡包含斜坡表面和实质上与该覆板背侧垂直的垂直面；在该覆板背侧上沉积透明导电氧化物层，使得实质上无透明导电氧化物涂覆在所述间隔斜坡的垂直面上；在该透明导电氧化物层上沉积硅层，使得沉积在所述间隔斜坡的垂直面上的硅层不接触位于所述间隔斜坡的斜坡表面上的透明导电氧化物层； 在该硅层上沉积金属层，产生多个从所述斜坡表面延伸通过该金属层的尖峰；以及除去延伸通过该金属层的尖峰的至少一部分，以完成延伸在该覆板上的实质上平坦的表面，以产生光伏电池。在一实施例中，一种方法更包含施加聚合物层压层(lamination layer)至该平坦的金属层上，而后施加玻璃层。在一实施例中，所述间隔斜坡经隔开，而使每一个间隔斜坡之间有平坦覆板区域。 在一实施例中，该透明导电氧化物层是利用物理气相沉积法沉积的。在一实施例中，该透明导电氧化物层是以一角度而沉积的，使得所述间隔斜坡的垂直面受所述斜坡表面遮蔽。4根据一实施例，该硅层是利用化学气相沉积法沉积的。在一实施例中，该金属层内的尖峰利用包含抛光、研磨和切割的一或多种工艺而平坦化。在一实施例中，一种方法更包含在沉积该透明导电氧化物层后利用以一掠射角执行的激光剥蚀法清洁间隔斜坡的垂直面，以实质上仅触及垂直面。根据实施例，该覆板是玻璃或塑料，并且利用凹版印刷(intaglio)、轮转凹版印刷(rotogravure)、蚀刻、镂蚀法 (engraving)、凸版印刷和平版印刷(lithography)技术的一或多种将间隔斜坡形成在该覆板上。本专利技术的另一方面有关于一种光伏电池，其包含覆板，该覆板具有前侧及背侧，该背侧具有多个间隔斜坡，其包含斜坡表面和实质上与该覆板背侧垂直的垂直面；透明导电氧化物层，位于该覆板背侧；非晶硅层，覆于该透明导电氧化物层上方；以及金属层，覆于该硅层上方，该金属层具有面向该硅层的前侧以及背侧。在一实施例中，这些间隔斜坡从该覆板延伸通过这些层的至少一部分，并且该金属层经平滑化，产生实质上平坦的背表面并暴露出部分硅层。在一实施例中，硅层并不延伸至间隔斜坡的垂直面上。在一实施例中，该光伏电池更包含聚合物层压层在该金属层上，以及在该聚合物层压层上的玻璃。在一实施例中，间隔斜坡之间的距离为在约5毫米至约10毫米范围内。根据一实施例，间隔斜坡从该覆板背侧往外延伸至约5微米高。在一实施例中，该覆板为约3毫米厚。根据一或多个实施例，该覆板可包含玻璃或塑料。在一实施例中，该光伏电池具有小于约100微米的无效区。前面相当广泛地概述了本专利技术的某些特征以及技术优势。本领域的技术人员应理解可轻易利用所揭示的特定实施例来做为调整或设计落在本专利技术范围内的其它结构或工艺的基础。本领域的技术人员也应了解此种等效结构并不背离附属权利要求书所提出的本专利技术的精神及范围。附图简要说明因此可详细理解本专利技术的上述特征的方式，即对简短地在前面概述的本专利技术更明确的描述，可通过参考在附图中说明的某些实施例来得到。但是应注意的是，附图仅示出本专利技术的一般实施例，因此不应视为对其范围的限制，对于本专利技术而言可允许其它等效实施例。图1标出根据现有技术利用激光切割技术制造光伏电池的步骤；图2示出根据本专利技术的一实施例通过轮转凹版印刷式工艺以间隔斜坡图案化的覆板；图3示出根据本专利技术的一实施例利用具有间隔斜坡的覆板制造光伏电池的步骤；图4示出间隔斜坡顶部的放大图，包含透明导电氧化物层及硅层；以及图5示出根据本专利技术的一或多个实施例利用图案化覆板制备的光伏电池。具体描述在描述本专利技术的若干示例性实施例之前，应了解本专利技术并不受限于下方描述所提出的构造或工艺步骤的细节。本专利技术能够具有其它实施例并且能够以多种方式实施或执行。本专利技术的一或多个实施例针对光伏电池以及制造光伏电池的方法。参考图2，提供覆板200，其具有前侧202及背侧204。在该覆板200的背侧204上提供一连串间隔斜坡 206。这些间隔斜坡206包含斜坡表面208及实质上与该覆板200背侧204垂直的垂直面 210。这些斜坡206延伸通过施加在该覆板200背侧204上的任何材料层。这些间隔斜坡 206从该基材200的背侧204表面往外延伸至低于约10微米的高度。在详细方面中，这些间隔斜坡206从该覆板200的背侧204延伸至约5微米的高度。可藉由任何适合技术形成这些间隔斜坡206。适合技术的无限制性实例包含凹版印刷、轮转凹版印刷、蚀亥IJ、镂蚀法、凸版印刷和平板印刷技术。图2示出轮转凹版印刷式工艺，其中该覆板200，由右至左212移动，通过平坦滚轮214及图案化滚轮216之间。该平坦滚轮214经示为以反时针方向218旋转，而该图案化滚轮216则以顺时针方向220旋转， 使该覆板200以预期方向212移动。虽然图2所示工艺使该覆板由右至左移动，但不应将其视为对于覆板移动方向的限制。在一或多个实施例中，这些间隔斜坡可在该覆板形成期间在该玻璃或塑料板材处于软化状态时形成在该覆板内，例如，在板材形成操作期间形成该玻璃或塑料板时，比如从炉管或退火窑取出本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造光伏电池的方法，其包含以下步骤：提供覆板，其具有前侧和背侧，该背侧其上具有多个间隔斜坡，该多个间隔斜坡包含斜坡表面和实质上与该覆板的该背侧垂直的垂直面；在该覆板的该背侧上沉积透明导电氧化物层，使得实质上无透明导电氧化物涂覆在该多个间隔斜坡的垂直面上；在该透明导电氧化物层上沉积硅层，使得沉积在该多个间隔斜坡的垂直面上的该硅层不接触位于该多个间隔斜坡的斜坡表面上的该透明导电氧化物层；在该硅层上沉积金属层，产生多个尖峰，其从所述斜坡表面延伸通过该金属层；以及除去延伸通过该金属层的该多个尖峰的至少一部分，以完成实质上平坦的表面，其延伸在该覆板上，以产生光伏电池。

【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：布鲁斯·E·亚当斯，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US