[發(fā)明專利]薄膜太陽能電池及用于制造一薄膜太陽能電池的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010612941.2
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102130188A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬嘉偉;張展晴;李永祥;林豈琪
• 申請（專利權(quán)）人: 杜邦太陽能有限公司
• 主分類號: H01L31/04
• 分類號: H01L31/04;H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/20;B23K26/36
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 陳紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種太陽能電池。更特定言之，本發(fā)明是關(guān)于一種非晶硅半導(dǎo)體薄膜太陽能電池。

背景技術(shù)

因?yàn)榉蔷Ч?a-Si)半導(dǎo)體層可在低溫下通過硅烷氣體或其類似物的輝光放電分解而均勻地、大面積地沉積至基板上，且因?yàn)榭赡苁褂弥T如玻璃、聚合物膜、陶瓷板及金屬箔的各種基板，所以非晶硅半導(dǎo)體層用作太陽能電池的半導(dǎo)體層已得到廣泛研究。

另一方面，非晶硅半導(dǎo)體的較低固有效率至少部分地由其薄度彌補(bǔ)，使得其可藉由將若干薄膜電池堆疊于彼此之上來達(dá)到較高效率，且每一薄膜電池經(jīng)調(diào)整以在特定頻率的光下良好地工作。然而，此方法不適用于晶態(tài)硅(c-Si)電池，其原因在于晶態(tài)硅電池的建構(gòu)技術(shù)致使其本身較厚且不透明，從而阻擋光到達(dá)堆疊中的其它層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜太陽能電池及用于制造一薄膜太陽能電池的方法。

本發(fā)明的一技術(shù)方案是提供一種薄膜太陽能電池。該薄膜太陽能電池包括一基板、一透明電極層、一半導(dǎo)體層、一背電極層、一正電極及一負(fù)電極。該透明電極層形成于該基板上。該半導(dǎo)體層形成于該透明電極層上，且具有凹槽。該背電極層形成于該半導(dǎo)體層上，其中該半導(dǎo)體層與該背電極層的形成體經(jīng)圖案化，且該經(jīng)圖案化形成體與該透明電極層形成數(shù)個(gè)串聯(lián)連接的單位電池。該正電極形成于該些串聯(lián)連接的單位電池的最前單位電池上以作為該薄膜太陽能電池的正極端子(positive?terminal?electrode)。該負(fù)電極形成于該些串聯(lián)連接的單位電池的最末單位電池上以作為該薄膜太陽能電池的負(fù)極端子(negative?terminal?electrode)。該背電極層經(jīng)形成以至少填充該正電極下方的該最前單位電池及該負(fù)電極下方的該最末單位電池的凹槽，以與該透明電極層直接連接。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是提供一種用于制造薄膜太陽能電池的方法。該方法包括以下步驟：在一基板上形成一透明電極層；在該透明電極層上形成一半導(dǎo)體層；圖案化該半導(dǎo)體層以形成數(shù)個(gè)半導(dǎo)體區(qū)域及第一凹槽；形成一背電極層以覆蓋該些半導(dǎo)體區(qū)域且填充該些第一凹槽；圖案化該背電極層以形成數(shù)個(gè)背電極，使得該些背電極、該些半導(dǎo)體區(qū)域及該透明電極層形成數(shù)個(gè)串聯(lián)連接的單位電池；在該些串聯(lián)連接的單位電池的最前單位電池上形成一正電極以作為該薄膜太陽能電池的正極端子；及在該些串聯(lián)連接的單位電池的最末單位電池上形成一負(fù)電極以作為該薄膜太陽能電池的負(fù)極端子；其中該背電極層經(jīng)形成使得該背電極層至少填充該正電極下方的該最前單位電池及該負(fù)電極下方的該最末單位電池的第一凹槽，以與該透明電極層直接連接。

本發(fā)明的又一技術(shù)方案是提供一種用于制造薄膜太陽能電池的方法。該方法包括以下步驟：在一基板上形成一透明電極層；對該透明電極層進(jìn)行激光切割以形成數(shù)個(gè)透明電極及第一凹槽；形成一半導(dǎo)體層以覆蓋該些透明電極且填充該些第一凹槽；對該半導(dǎo)體層進(jìn)行激光切割以形成數(shù)個(gè)半導(dǎo)體區(qū)域及第二凹槽；形成一背電極層以覆蓋該些半導(dǎo)體區(qū)域且填充該些第二凹槽；對該背電極層進(jìn)行激光切割以形成數(shù)個(gè)背電極，使得該些背電極、該些半導(dǎo)體區(qū)域及該透明電極層形成數(shù)個(gè)串聯(lián)連接的單位電池；在該些串聯(lián)連接的單位電池的最前單位電池上形成一正電極以作為該薄膜太陽能電池的正極端子；及在該些串聯(lián)連接的單位電池的最末單位電池上形成一負(fù)電極以作為該薄膜太陽能電池的負(fù)極端子；其中該最前單位電池及該最末單位電池的背電極經(jīng)形成以經(jīng)由該正電極下方的該最前單位電池及該負(fù)電極下方的該最末單位電池的該些第二凹槽與相應(yīng)透明電極進(jìn)行直接歐姆接觸。

附圖說明

通過參看隨附附圖來閱讀上文對實(shí)施例的詳細(xì)描述，可更充分地理解本揭示案，該些隨附附圖如下：

圖1是繪示本發(fā)明的一實(shí)施例的薄膜太陽能電池的示意圖；

圖2至圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例繪示一種圖1所示的薄膜太陽能電池的制造過程的示意圖；

圖8是繪示在一實(shí)施例中具有不同形成體且在不同條件下的薄膜太陽能電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；及

圖9是繪示在另一實(shí)施例中薄膜太陽能電池在不同條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【主要組件符號說明】

100??薄膜太陽能電池

110??基板

120??透明電極層

122??透明電極

124??凹槽

130??半導(dǎo)體層

132??半導(dǎo)體區(qū)域

134??凹槽

140??背電極層

142??背電極

144??凹槽

152??正電極

154??負(fù)電極

160??其它單位電池