[發明專利]太陽能電池及其制造設備和制造方法

無效

• 申請號: 200710201194.1
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101355110A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 陳杰良
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/02;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能電池、用于制造該太陽能電池的設備及方法，尤其涉及一種具有可撓曲基板的太陽能電池、用于制造該太陽能電池的設備及方法。

背景技術

太陽能電池主要應用的是光電轉換原理，其結構主要包括基板以及設置在基板上的P型半導體材料層和N型半導體材料層。

光電轉換是指太陽的輻射能光子通過半導體物質轉變為電能的過程(請參見“Grownjunction?GaAs?solar?cell”，Shen，C.C.；Pearson，G.L.；Proceedings?of?the?IEEE，Volume?64，Issue?3，March?1976?Page(s)：384-385)。當太陽光照射到半導體上時，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半導體吸收或透過。被吸收的光，當然有一些變成熱能，另一些光子則同組成半導體的原子價電子碰撞，于是產生電子-空穴對。這樣，光能就以產生電子-空穴對的形式轉變為電能，并在P型和N型交界面兩邊形成勢壘電場，將電子驅向N區，空穴驅向P區，從而使得N區有過剩的電子，P區有過剩的空穴，在P-N結附近形成與勢壘電場方向相反的光生電場。光生電場的一部分除抵消勢壘電場外，還使P型層帶正電，N型半導體層帶負電，在N區與P區之間的薄層產生所謂光生伏打電動勢。若分別在P型層和N型半導體層焊上金屬引線，接通負載，則外電路便有電流通過。如此形成的一個個電池元件，把它們串聯、并聯起來，就能產生一定的電壓和電流，輸出功率。

近年來，太陽能電池已經廣泛應用于航天、工業、氣象等領域，如何將太陽能電池應用于日常生活，以解決能源短缺、環境污染等問題已成為一個熱點問題。這其中，將太陽能電池與建筑材料相結合，使得未來的大型建筑或家庭房屋實現電力自給，是未來一大發展方向，德國、美國等國家更提出光伏屋頂計劃。

然而一般的太陽能電池的基板都采用單晶硅、多晶硅或玻璃等材料，這些材料不易撓曲，難以固定在一個彎曲的表面上，限制了太陽能電池面板的形狀及安裝位置，尤其在希望把其應用于與建筑材料結合的模件中時，會受到許多限制。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種具有可撓曲基板的太陽能電池、制造該太陽能電池的設備及其制造方法。

一種太陽能電池，其包括一個可以撓曲的基板，一層背電極，一層P型半導體層，一層P-N結層，一層N型半導體層，一層透明導電層及一層前電極。該基板的材料是不銹鋼。該背電極形成在該基板的一個表面上。該P型半導體層形成在該背電極上。該P-N結層形成在該P型半導體層上。該N型半導體層形成在該P-N結層上。該透明導電層形成在該N型半導體層上。該前電極形成在該透明導電層上。

一種太陽能電池的制造方法，其包括以下步驟：不銹鋼基板由放卷軸出發，依次經由第一導向軸、滾軸及第二導向軸，卷繞在收卷軸上，在該放卷過程中，不銹鋼基板依次經過第一濺射區、第一沉積區、第二濺射區、第二沉積區、第三濺射區及第四濺射區，在該第一濺射區通過濺射法在基板的一個表面上形成一層背電極，在該第一沉積區通過化學氣相沉積法在該背電極上形成一層P型半導體層，在該第二濺射區通過濺射法在該P型半導體層上形成一層P-N結層，在該第二沉積區通過化學氣相沉積法在該P-N結層上形成一層N型半導體層，在該第三濺射區通過濺射法在該N型半導體層上形成一層透明導電層，在該第四濺射區通過濺射法在該透明導電層上形成一層前電極，從而得到太陽能電池。

一種用于制造太陽能電池的設備，其包括一個纏繞室及一個鍍膜室。該纏繞室內設置有一個放卷軸和一個收卷軸，該放卷軸用于纏繞可以撓曲的不銹鋼基板并且將該基板從該放卷軸放出，該收卷軸用于將鍍膜后的該基板卷起。一個鍍膜室依次設置有第一濺射區、第一沉積區、第二濺射區、第二沉積區、第三濺射區及第四濺射區，每個區分別設置有至少一個滾軸，可以撓曲的不銹鋼基板的第一端纏繞在放卷軸上，該不銹鋼基板的第二端依次通過各滾軸纏繞在收卷軸上，從而該不銹鋼基板可以從放卷軸出發依次經過第一濺射區、第一沉積區、第二濺射區、第二沉積區、第三濺射區及第四濺射區，從而纏繞在該收卷軸上。該第一濺射區用于通過濺射法在基板的一個表面上形成一層背電極，該第一沉積區用于通過化學氣相沉積法在該背電極上形成一層P型半導體層，該第二濺射區用于通過濺射法在該P型半導體層上形成一層P-N結層，該第二沉積區用于通過化學氣相沉積法在該P-N結層上形成一層N型半導體層，該第三濺射區用于通過濺射法在該N型半導體層上形成一層透明導電層，該第四濺射區用于通過濺射法在該透明導電層上形成一層前電極，從而得到太陽能電池。