[發明專利]串聯型集成光電模塊及其制造方法

有效

• 申請號: 201110311254.1
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102651362A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 全羅仙;明承燁
• 申請（專利權）人: 韓國鐵鋼株式會社
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L27/142;H01L21/768;H01L31/18
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 楊穎;張一軍

技術領域

本發明涉及一種串聯型集成光電模塊及其制造方法。

背景技術

目前，伴隨著現有能源如石油、煤炭等將會枯竭的預測，人們越來越關注替代這些現有能源的可替代能源。其中，太陽能因其資源豐富且不污染環境而特別受到矚目。

將太陽能轉換為電能的光電模塊和二極管一樣，具有p型半導體和n型半導體的接合結構。當光照射到光電模塊時，光和光電模塊中構成半導體的物質之間產生相互作用，產生帶(-)電荷的電子和帶(+)電荷的空穴，電荷的流動產生電流。

光電模塊根據半導體的厚度分為塊型(bulk)和薄膜型(thin?film)，薄膜光電模塊包括厚度在數十μm至數μm以下的光電轉換物質。

目前，塊型硅光電元件廣泛應用于地面電力領域。但是，最近隨著塊型硅光電模塊的需求激增，出現原料供應緊張，價格不斷上漲。

因此，最近出現了具有高能源轉換效率的同時，還可以以低廉的價格批量生產的集成型薄膜光電模塊的需求。但是，單一接合(single-junction)薄膜光電模塊在其性能上存在局限性，所以開發層壓多個單元電池形成的雙重接合薄膜光電模塊或三重接合薄膜光電模塊，追求高穩定化的效率(stabilized?efficiency)。雙重接合或三重接合薄膜光電模塊被稱之為串聯型光電模塊。

與此同時，減少薄膜光電模塊的無效區域，提高其效率為目的，業內正在開展光電模塊的集成化技術研究。

發明內容

本發明已經充分考慮到了現有技術上存在的問題以及技術必要性，其目的在于提供一種能夠最大限度降低光電模塊的漏電和無效區域而提高效率的高效率的串聯型集成光電模塊及其制造方法。

本發明要解決的技術課題不局限于以上涉及到的技術課題，在本發明中沒有涉及到的其它技術課題，屬于本技術領域的技術人員可以從本發明中記載的內容明確地理解。

根據本發明一個實施例的串聯型集成光電模塊包括，基板上依次層壓下部電極、光電轉換層以及上部電極而形成的第一電池和第二電池，所述光電轉換層包括第一單元電池層、第二單元電池層以及位于所述第一單元電池層和所述第二單元電池層之間的中間反射膜，所述第一電池的下部電極和所述第二電池的下部電極被下部電極分離槽隔開，所述第一電池的下部電極上的光電轉換層上相互隔開形成有用來連接所述第二電池上部電極和所述第一電池的下部電極的多個貫通孔。

根據本發明另一個實施例的串聯型集成光電模塊的制造方法包括，基板上形成下部電極層的步驟；將所述下部電極層分割成第一電池的下部電極層以及第二電池的下部電極層的下部電極分離槽的形成步驟；所述第一電池和第二電池的下部電極層上形成包括第一單元電池層、中間反射膜以及第二單元電池層的光電轉換層的步驟；貫通所述第二電池的下部電極層上的光電轉換層的相互隔開的多個貫通孔的形成步驟；所述貫通孔的內部和光電轉換層上形成上部電極層的步驟；隔開所述上部電極層和所述光電轉換層的上部分離槽的一部分經過所述下部電極分離槽之上的步驟。

根據本發明，通過點接觸將光電模塊內的單元電池串聯起來，降低光電模塊內的無效區域，可以提高模塊的效率。另外，根據本發明，降低串聯型光電模塊的漏電，也可以提高效率。另外，根據本發明，可以提供串聯型集成光電模塊及其制造方法。

附圖說明

圖1為根據本發明的一個實施例的包括通過點接觸串聯連接的光電電池的串聯型集成光電模塊的示意圖；

圖2a和圖2b是沿著圖1的a-a′線和b-b′線的截面圖；

圖3a至圖3i表示根據本發明一個實施例的串聯型集成光電模塊的制造過程；

圖4a和圖4b表示通過均化器前后激光光束的強度分布及其相關的圖案面；

圖4c表示通過均化器的激光光束所形成的圖案截面；

圖5為根據本發明一個實施例的圖1的虛線四角形部分(A)的放大圖；

圖6a和圖6b為根據本發明另一個實施例的圖1虛線四角形部分(A)的放大圖；

圖7a和圖7b為沿著圖6a的c-c′線和圖6b的d-d′線的截面圖；

圖8a至圖8c為圍繞住根據本發明實施例的貫通孔的第二線的形狀示意圖。

附圖標號說明

100：基板

200：下部電極

220：第一線

300：光電轉換層

310：第一單元電池層

320：中間反射膜

330：第二單元電池層

400：上部電極