[發明專利]薄膜太陽能電池結構、薄膜太陽能電池陣列及其制造方法

有效

• 申請號: 201010150100.4
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102122679A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 朱慧瓏;駱志炯;尹海洲
• 申請（專利權）人: 朱慧瓏;駱志炯;尹海洲
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042;H01L21/77;H01L27/142
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及太陽能電池制造領域，特別涉及一種新型、高效率、低成本的薄膜太陽能電池結構、陣列及其制造方法。

背景技術

薄膜太陽能電池顧名思義就是將一層薄膜制備成太陽能電池，其用半導體材料極少，因此更容易降低成本，同時它不僅是一種高效能源產品，而且也可作為一種新型的建筑材料，更容易實現與建筑的完美結合。在國際市場硅原材料持續緊張的背景下，薄膜太陽能電池已成為國際光伏市場發展的新趨勢和新熱點。目前，已經能進行產業化大規模生產的薄膜電池主要有3種：硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池。由于薄膜太陽能電池用料少、工藝簡單、能耗低，成本有一定優勢，因此得到了較快的發展。

如圖1、圖2所示，為現有技術的一種薄膜太陽能電池結構及將太陽能轉化為電能的示意圖。從圖1可以看出，現有技術在晶圓的厚度方向上形成的薄膜太陽能電池結構200，其電極230分別在電池基板210的兩側，兩電極230之間的區域為進光區220，電池基板200內為PN結。圖2為圖1所示的薄膜太陽能電池結構200在AA’方向的視圖，可以看出，當電池基板210受光后，PN結中，N型半導體的空穴240往P型區移動，而P型區中的電子241往N型區移動，從而形成從N型區到P型區的電流。然后在PN結中形成電勢差，這就形成了電源。

參考圖1、圖2，對于這種結構的薄膜太陽能電池，其電極230面積小、電阻大；為了提高太陽能的吸收面積需要增大進光區220的面積，而兩個電極230之間的距離與進光區220的寬度一樣(一般大于0.5mm)，這樣會導致兩個電極230間的復合區260加大，使體電流和表面復合電流過大，從而導致發電效率低。另外，現有太陽能電池結構的投資成本較高，因此也影響了薄膜太陽能電池的推廣和應用。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決兩個電極之間復合區加大而導致發電效率低的缺陷。

為達到上述目的，本發明一方面提出一種薄膜太陽能電池結構的制造方法，所述方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底具有第一摻雜類型，所述半導體襯底包括第一表面和與其相對的第二表面；從所述第一表面刻蝕半導體襯底形成至少兩個第一溝槽，以及從所述第二表面刻蝕半導體襯底形成至少一個第二溝槽，每個所述第二溝槽位于相鄰的兩個所述第一溝槽之間；至少在所述第一溝槽的側壁形成第一結構；至少在所述第二溝槽的側壁形成第二結構；從所述第一溝槽和第二溝槽切割或拉伸所述半導體襯底以形成薄膜太陽能電池結構，其中，所述第一溝槽和第二溝槽之間的半導體襯底形成所述薄膜太陽能電池結構的半導體基板，所述第一結構、第二結構或其組合為所述薄膜太陽能電池結構的進光面。

本發明另一方面還提出一種薄膜太陽能電池結構，所述結構包括：半導體基板，所述半導體基板具有第一摻雜類型，所述半導體基板包括第三表面和與其相對的第四表面；位于所述半導體基板的第三表面上的第一結構，以及位于第四表面上的第二結構，所述第一結構、第二結構或其組合為太陽能電池結構的進光面；以及位于半導體基板兩側及所述第三表面和第四表面之間的側墻。

本發明再一方面還提出一種薄膜太陽能電池陣列，包括多個上述的薄膜太陽能電池結構，其中每兩個所述薄膜太陽能電池結構相并聯。

本發明再一方面還提出一種薄膜太陽能電池陣列，所述陣列包括：多個薄膜太陽能電池結構，所述太陽能電池結構包括具有第一摻雜類型的半導體基板，所述半導體基板具有第三表面和與其相對的第四表面，以及位于第三表面上的第一結構和位于第四表面上的第二結構，所述第一結構至少包括具有第二摻雜類型的第一半導體層和第一電極層，所述第二結構至少包括第二電極層，所述第二摻雜類型與第一摻雜類型相反，所述第一結構、第二結構或其組合為所述薄膜太陽能電池結構的進光面；多個可彎曲絕緣層，所述可彎曲絕緣層形成在相鄰基板相對的兩個表面上并連接所述相鄰基板；與所述多個可彎曲絕緣層相匹配的多個第一導電層和第二導電層，所述第一導電層和第二導電層位于絕緣層的兩側，所述第一導電層連接相鄰兩個薄膜太陽能電池結構的第一電極層，以及所述第二導電層連接相鄰兩個薄膜太陽能電池結構的第二電極層。