串联型集成光电模块及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种串联型集成光电模块，该模块包括：基板上依次层压下部电极、包括多个单元电池层的光电转换层和上部电极而形成的第一电池和第二电池。所述第一电池的下部电极和所述第二电池的下部电极被下部电极分离槽隔开，所述第二电池的光电转换层上相互隔开形成了多个将所述第一电池的上部电极连接到所述第二电池的下部电极所需的贯通孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，伴随着现有能源如石油、煤炭等将会枯竭的预测，人们越来越关注替代这些现有能源的可替代能源。其中，太阳能因其资源丰富且不污染环境而特别受到瞩目。将太阳能转换为电能的光电模块和二极管一样，具有P型半导体和η型半导体的接合结构。当光照射到光电模块时，光和光电模块中构成半导体的物质之间产生相互作用， 产生带㈠电荷的电子和带⑴电荷的空穴，电荷的流动产生电流。光电模块根据半导体的厚度分为块型(bulk)和薄膜型(thin film)，薄膜型光电模块包括，厚度在数十Pm至数Pm以下的光电转换物质。目前，块型硅光电元件广泛应用于地面电力领域。但是，最近随着块型硅光电模块的需求激增，出现原料供应紧张，价格不断上涨。因此，最近出现了具有高能源转换效率的同时，还可以以低廉的价格批量生产的集成型薄膜光电模块的需求。但是，单一接合(single-junction)薄膜光电模块在其性能上存在局限性，所以开发层压多个单位电池形成的双重接合薄膜光电模块或三重接合薄膜光电模块，追求高稳定化的效率(stabilized efficiency)。双重接合或三重接合薄膜光电模块被称之为串联型光电模块。与此同时，为了提高薄膜光电模块的效率，还进行光电模块的集成化技术研究。光电模块的集成化技术可以减少大面积光电模块的界面阻抗提高光转换效率，过去是通过光电模块的直线型激光划线的方式实现的。直线型激光划线横穿电子的移动方向，所以电子的移动距离短，可以提高收集效率。但是，经过激光划线的区域就变成光电电池无法生成光电电力的部分，造成太阳能电池的无效区域。图I为现有的通过直线型激光划线制造的薄膜光电模块的示意图。基板100上依次形成有，下部电极200、光电转换层300以及上部电极400。为了防止所述下部电极200之间的短路，形成贯通下部电极200的下部电极分离槽P1。还形成有贯通光电转换层300的分离槽P2。并且，形成有贯通光电转换层300和上部电极400的上部分离槽P3,由此形成单元电池UC1，UC2。在此，所述光电转换层300可以是多个单元电池层层压的形态。所述单元电池层是可以执行光电转换的基本单元层。例如，所述光电转换层300可以包括两个或三个层压的单元电池层。即，所述各个单元电池UC1，UC2可以是由多个单元电池层压的形态。为了加强内部反射提高光捕捉效果，所述光电转换层300可以包括氧化硅、氮化硅、碳化硅等硅合金中间反身寸膜(intermediate reflective layer)。将所述上部电极400和所述下部电极200相连，通过起到电子的移动通道作用的分离槽P2，相邻的单元电池UC1，UC2串联起来。即，第一单元电池UCl的下部电极200和第二单元电池UC2的上部电极400通过所述分离槽P2连接，由此所述第一单元电池UCl和第二单元电池UC2被串联。在所有相邻的单元电池之间都可以这样串联起来。如图I所示，所述下部电极分离槽P1、分离槽P2以及上部分离槽P3是分别通过沿着直线210，310以及410的激光划线形成。此时，所述下部电极分离槽P1、分离槽P2以及上部分离槽P3延长形成的部分不能执行能源转换功能，成为无效区域。通常来讲，所述下部电极分离槽Pl和上部分离槽P3之间的间隔大约在200 μ m 300 μ m，在每个串联的单元光电电池之间会由于激光划线形成无效区域。在模块中以边缘隔离(edge isolation)为目的去除半导体和导体后剩下的，执行光电转换的区域称之为有效区域时，相对于所述有效区域的通过所述串联用激光划线形成的无效区域之比大约为2. 5% 5. 0%。因此，为了制造高效率的薄膜光电模块，需要最大限度地降低激光划线执行的部分而缩小无效区域，提高模块的光电转换效率的集成型薄膜光电模块及其制造方法。并且， 为了达到更高的能源转换效率，还可以适用于串联型光电模块的集成技术也是必不可少的。
技术实现思路
本专利技术已经充分考虑到了现有技术上存在的问题以及技术必要性，其目的在于提供一种最大限度地降低光电模块的无效区域的高效率的。本专利技术要解决的技术课题不局限于以上涉及到的技术课题，在本专利技术中没有涉及到的其它技术课题，本
的技术人员可以从本专利技术中记载的内容明确地理解。根据本专利技术的一个实施例的串联型集成光电模块包括，基板上依次层压下部电极、包括多个单元电池层的光电转换层和上部电极而形成的第一电池和第二电池，所述第一电池的下部电极和所述第二电池的下部电极被下部电极分离槽隔开，所述第二电池的光电转换层上相互隔开形成了多个将所述第一电池的上部电极连接到所述第二电池的下部电极所需的贯通孔。根据本专利技术的另一个实施例的串联型集成光电模块的制造方法包括，基板上形成下部电极层的步骤；将所述下部电极层分离成第一电池下部电极层以及第二电池下部电极层的下部电极分离槽的形成步骤；所述第一电池和第二电池下部电极层上形成包括多个单元电池层的光电转换层的步骤；贯穿所述第二电池下部电极层上的光电转换层的相互隔开的多个贯通孔的形成步骤；所述贯通孔的内部和所述光电转换层上形成上部电极层的步骤；使隔开所述上部电极层和所述光电转换层的上部分离槽的一部分，经过所述下部电极分离槽之上的步骤。根据本专利技术的另一个实施例的串联型集成光电模块，还可以在光电转换层上包括透明电极层。根据本专利技术的另一个实施例的串联型集成光电模块的制造方法，还可以包括光电转换层上形成透明电极层的步骤。根据本专利技术，通过点接触将光电模块内的单元电池串联起来，降低光电模块内的无效区域，可以提高模块效率。另外，根据本专利技术，可以提供。附图说明图I为通过现有的直线型激光划线制造的薄膜光电模块示意图；图2为根据本专利技术的一个实施例的包括通过点接触串联的光电电池的光电模块示意图；图3a和图3b为沿图2的a-a'线以及b_b'线的截面图；图4a至图4g表示根据本专利技术的一个实施例的串联型集成光电模块的制造过程；图5a和图5b表示通过均化器前后的激光光束的强度分布及其相关的图案面；图5c表示通过均化器的激光光束形成的图案截面；图6为图2的虚线四角形部分(A)的放大图；图7a至图7c为根据本专利技术的实施例的围绕贯通孔的第二线的形象的示例图。附图标号说明100 :基板200:下部电极220 :第一线300:光电转换层400:上部电极420 :第二线具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施例。但是，本专利技术的实施方式可以变更为其它多种方式，本专利技术的范围并不局限于以下说明的实施方式。为了更加清楚地说明，附图中的构成要素的形状和大小等都可以是夸张的，对于附图中的附图标号以及相同的构成要素，即使标注在其它附图上，也尽可能按相同的附图标号标注。说明本专利技术时，认为相关的公知功能或构成相关的具体说明有可能混淆本专利技术的要旨时，会省略详细的说明。图2为根据本专利技术的一个实施例的包括通过点接触(point contact)串联的光电电池的光电模块示意图。根据本专利技术的一个实施例的光电模块包括，基板100、下部电极200、光电转换层 300以及上部电极400。根据本专利技术的另一个实施例的光电模块,在所述光电转换层300和所述上部电极400之间还可以包括透明导电膜。在此，所述光电转换层300可以包括多个单元电池层。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：全罗仙，明承烨，
申请(专利权)人：韩国铁钢株式会社，
类型：发明
国别省市：