[發明專利]太陽電池和半導體器件以及其制造方法有效

申請號：	201210008282.0	申請日：	2006-01-12
公開（公告）號：	CN102522462A	公開（公告）日：	2012-06-27
發明（設計）人：	西和夫;青木智幸;伊佐敏行;藤井嚴	申請（專利權）人：	株式會社半導體能源研究所
主分類號：	H01L31/18	分類號：	H01L31/18;H01L31/0224
代理公司：	中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038	代理人：	屠長存
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	太陽電池半導體器件及其制造方法
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【說明書】：

本分案申請是基于申請號為200610005127.8，申請日為2006年1月12日，發明名稱為“太陽電池和半導體器件以及其制造方法”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及諸如太陽電池的半導體器件的結構以及其制造方法。

背景技術

太陽電池除了設置在室外用作太陽能發電系統之外，還被廣泛地用作如計算器、收音機、手表等功耗低的電子器具的電源。在這些日常用品中，在比如像手表那樣，不僅重視功能，也重視外觀設計的情況下，就要考究安裝太陽電池的方法。例如，利用太陽電池作為手表的表盤，或者將太陽電池安裝在半透明的表盤之下以使其變得不顯眼。

太陽電池的大部分使用玻璃、不銹鋼、或有機樹脂材料等作為襯底，在其上形成由非晶半導體、微晶半導體或黃銅礦(chalcopyrite)(或II-VI族)化合物半導體的薄膜形成的光電轉換層。尤其是，采用有機樹脂材料作為襯底的太陽電池薄而輕，并具有即使跌落也不會被打碎的高耐沖擊性，所以適合安裝在卡式計算器、手表等便攜式制品或電視機等室內用電子器具的遙控中(參考專利文件1)。

像這樣，太陽電池被利用于各種電子器具中，然而，隨著電子器具的小型化及輕量化，太陽電池也被要求小型化及輕量化。

專利文件1專利公開2001-185745號公報

發明內容

本發明的目的是通過實現太陽電池的電極層和絕緣分離層的形狀的微細化而去掉多余部分，從而減小遮蔽光的區域以增加光的接受面積。

在本發明中，通過在光電轉換層如非晶半導體層表面上形成有機材料層，降低非晶半導體層的潤濕性，從而增大非晶半導體層和電極以及絕緣分離層之間的接觸角，以便可以實現電極層和絕緣分離層的形狀的微細化。而且，通過增大非晶半導體層和電極以及絕緣分離層的接觸角，可以去掉遮蔽光的部分以增加光接受區域。并且，可以去掉電極層和絕緣分離層的沿厚度方向的多余部分。

本發明的太陽電池的制造方法，包括以下步驟：在襯底上形成第一電極層；在所述第一電極層上形成光電轉換層；在所述光電轉換層上形成有機材料層；在所述光電轉換層上形成到達所述第一電極層的開口；在所述開口中填充導電膏以形成第二電極層，其中，所述有機材料層增大所述導電膏的相對于所述光電轉換層的接觸角。

本發明的太陽電池的制造方法，包括以下步驟：在襯底上形成第一電極層；在所述第一電極層上形成光電轉換層；通過使用有機材料對所述光電轉換層的表面進行處理以改變所述光電轉換層的表面性質；在所述光電轉換層上形成到達所述第一電極層的開口；在所述開口中填充導電膏以形成第二電極層，其中，通過使用有機材料對所述光電轉換層進行處理，以增大所述導電膏的相對于所述光電轉換層的接觸角。

在本發明中，所述襯底由玻璃、不銹鋼或高分子材料形成。

在本發明中，所述高分子材料是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚萘二酸丁醇酯(PBN)中的一種。

在本發明中，所述有機材料層含有硅烷偶聯化合物。

在本發明中，所述導電膏是含有金屬材料如銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎳(Ni)的導電膏或導電碳膏。

根據本發明，可以將電極層和絕緣分離層的形狀微細化。由此，可以增大在每單位面積上的單元數量，從而可以提高生產量。此外，通過使光電轉換層和電極的接觸角為大，可以去掉遮蔽光的部分以增加光接受區域。而且，由于可以去掉電極層和絕緣分離層的沿厚度方向的多余部分，所以可以使太陽電池小型化及輕量化。

附圖說明

圖1A和1B是示出本發明的太陽電池的制作步驟的圖；

圖2A和2B是示出本發明的太陽電池的制作步驟的圖；

圖3是示出本發明的太陽電池的制作步驟的圖；

圖4A到4C是示出本發明的太陽電池的制作步驟的圖；

圖5是示出本發明的太陽電池的制作步驟的圖；

圖6是本發明的太陽電池的俯視圖；