[發(fā)明專利]薄膜型太陽(yáng)能電池及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910147805.8
• 申請(qǐng)日: 2009-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN101604713A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金宰湖;黃喆周
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周星工程股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/05
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳英俊

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2008年6月13日提交的，韓國(guó)專利申請(qǐng)第P2008-0055585 號(hào)的優(yōu)先權(quán)。該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，更特別地，涉及一種具有多個(gè)串聯(lián)連接的 單體電池的薄膜型太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)

具有半導(dǎo)體特性的太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能。

下面對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池的構(gòu)造和原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。太陽(yáng)能 電池以P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起的PN結(jié)的構(gòu)造形成。當(dāng)太陽(yáng)光 線照射在具有PN結(jié)構(gòu)造的太陽(yáng)能電池上的時(shí)候，由于太陽(yáng)光線的能量而在 該半導(dǎo)體上生成空穴(+)和電子(-)。由于在PN結(jié)的區(qū)域產(chǎn)生了電場(chǎng)， 空穴(+)向P型半導(dǎo)體漂移，電子(-)向N型半導(dǎo)體漂移，因此隨著電 勢(shì)的出現(xiàn)而形成電能。

太陽(yáng)能電池主要分為晶片太陽(yáng)能電池和薄膜型太陽(yáng)能電池。

晶片太陽(yáng)能電池使用諸如硅等半導(dǎo)體材料制成的晶片。同時(shí)，薄膜型太 陽(yáng)能電池是通過(guò)在玻璃襯底上以薄膜的形式形成半導(dǎo)體而制成。

就效率而言，晶片太陽(yáng)能電池優(yōu)于薄膜型太陽(yáng)能電池。然而，對(duì)晶片太 陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，因?qū)嵤┢渲圃旃に嚴(yán)щy而難以實(shí)現(xiàn)較小的厚度。此外，晶片 太陽(yáng)能電池使用昂貴的半導(dǎo)體襯底，因此增加了它的制造成本。

盡管薄膜型太陽(yáng)能電池在效率上低于晶片太陽(yáng)能電池，但薄膜型太陽(yáng)能 電池具有諸如實(shí)現(xiàn)薄形體和使用低價(jià)材料等優(yōu)點(diǎn)。因此，薄膜型太陽(yáng)能電池 適于大規(guī)模生產(chǎn)。

薄膜型太陽(yáng)能電池通過(guò)順序地執(zhí)行以下步驟而制成：在玻璃襯底上形成 前電極、在前電極上形成半導(dǎo)體層以及在半導(dǎo)體層上形成后電極。在這種情 況下，由于前電極相當(dāng)于光線入射表面，因此前電極由ZnO(氧化鋅)等透 明導(dǎo)電材料制成。隨著襯底尺寸的增大，由于透明導(dǎo)電材料的阻抗使得功率 損耗增大。

因此，提出了一種用于最小化功率損耗的方法，該方法中，薄膜型太陽(yáng) 能電池被分為多個(gè)串聯(lián)連接的單體電池。該方法使得由透明導(dǎo)電材料的阻抗 引起的功率損耗最小化。

在下文中，將參照?qǐng)D1A至圖1F說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有多個(gè)串聯(lián)連接 的單體電池的薄膜型太陽(yáng)能電池的制造方法。

圖1A至圖1F是圖示現(xiàn)有技術(shù)中具有多個(gè)串聯(lián)連接的單體電池的薄膜型 太陽(yáng)能電池的制造方法的一組剖面圖。

首先，如圖1A所示，在襯底10上形成前電極層20a，其中前電極層20a 由諸如氧化硅的透明導(dǎo)電材料形成。

接著，如圖1B所示，通過(guò)除去前電極層20a的預(yù)定部分形成多個(gè)第一 分隔槽25，以便多個(gè)前電極20通過(guò)插置于其間的各個(gè)第一分隔槽25以固定 間隔形成。

然后，如圖1C所示，在包括前電極20的襯底10的整個(gè)表面上形成半 導(dǎo)體層30a。

如圖1D所示，通過(guò)除去半導(dǎo)體層30a的預(yù)定部分形成多個(gè)接觸部分35。

如圖1E所示，在襯底10的整個(gè)表面上形成后電極層50a。

如圖1F所示，通過(guò)除去后電極層50a和半導(dǎo)體層30a的預(yù)定部分形成多 個(gè)第二分隔槽55。因此，多個(gè)后電極層50a通過(guò)插置于其間的各個(gè)第二分隔 槽55以固定間隔形成，其中各個(gè)后電極50通過(guò)接觸部分35與前電極20電 連接。在各個(gè)后電極50通過(guò)接觸部分35與前電極20電連接的情況下，此薄 膜型太陽(yáng)能電池形成為這樣一種多個(gè)單體電池串聯(lián)電連接的結(jié)構(gòu)。

然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的薄膜型太陽(yáng)能電池的制造方法具有如下缺點(diǎn)：

第一，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的薄膜型太陽(yáng)能電池的制造方法必須需要全部三個(gè) 圖案化步驟，即用于第一分隔槽25的圖案化步驟，用于接觸部分35的圖案 化步驟和用于第二分隔槽55的圖案化步驟。通過(guò)激光劃片工藝分別地執(zhí)行這 些圖案化步驟。在這種情況下，進(jìn)行激光劃片工藝期間，殘余物可能余留在 襯底上。另外，如果襯底被殘余物污染，那么在電極之間可能由于該殘余物 而發(fā)生短路，因而，通常在執(zhí)行激光劃片工藝后進(jìn)行用于從襯底上除去殘余 物的清潔工藝。因此，對(duì)于必須需要全部三個(gè)圖案化步驟的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 薄膜型太陽(yáng)能電池的制造方法，必須進(jìn)行三次清潔工藝。就是說(shuō)，根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)的制造方法變得復(fù)雜并且導(dǎo)致低的產(chǎn)量。