[發明專利]噴嘴組件和制造太陽能電池的方法

有效

• 申請號: 201310398155.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104253177B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 陳世偉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明涉及了可以用于制造太陽能電池的沉積系統，更具體地涉及了可以結合沉積系統使用以易于在太陽能電池的另一個層上方選擇性地形成透明導電氧化物（TCO）層的噴嘴組件。

背景技術

光電池或太陽能電池是從陽光直接產生電流的光電部件。由于對清潔能源的需求增長，近些年來太陽能電池的制造引人注目地發展并且持續地發展。存在和持續研發出各種類型的太陽能電池和太陽能電池子結構。例如，太陽能電池包括襯底、襯底上的背面接觸層、背面接觸層上的吸收層、吸收層上的緩沖層和緩沖層上的正面接觸層。在一些類型的太陽能電池中，正面接觸層可以包括形成允許光透射到達下面其他層的窗戶的透明導電氧化物（TCO）材料層。

在形成多個層的過程中，太陽能電池經歷至少一次劃片工藝以將大的太陽能組件分成襯底上的較小系列的互連結構陣列。互連結構可以包括，例如稱為P1、P2和P3的三條劃線，它們分別在P1劃片工藝、P2劃片工藝和P3劃片工藝中劃成。P1劃線延伸穿過背面接觸層并且填充有吸收層材料。P2劃線延伸穿過緩沖層和吸收層并且填充有正面接觸層材料。P3劃線延伸穿過正面接觸層、緩沖層和吸收層中的每一層。

每個劃片工藝均使用了基于激光的或機械的劃片技術。例如，激光劃片器可以用于通過劃出P1來分割背面接觸層。劃片器使用1064納米（nm）的波長和納秒的脈沖。然而，這種激光劃片器對于劃出P2和P3劃線而言可能是無效的。因此，使用力受控的刻刀（stylus）的機械劃片技術可用于劃出P2線和P3線。盡管機械劃片技術可以用于劃出P2線，但該技術可能導致正面接觸層分層和/或剝落。此外，由于對于P3劃片工藝劃片器需要穿過所有層進行劃片，所以P3劃片器可能會破損或隨著時間而磨損。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括：設置子結構，所述子結構包括接近劃片器尖端的緩沖層和吸收層；使用所述劃片器尖端穿過所述子結構的所述緩沖層和所述吸收層劃出P2劃線；以及當穿過所述緩沖層和吸收層劃出所述P2劃線時，將納米顆粒溶液沉積在所述緩沖層的接近所述P2劃線的至少一部分上，從而防止透明導電氧化物（TCO）層形成在所述緩沖層的所述至少一部分上方。

在所述方法中，沉積所述納米顆粒溶液包括：將二氧化硅納米顆粒溶液噴灑到所述緩沖層的所述至少一部分上。

在所述方法中，還包括：從包括所述劃片器的裝置的基部向外延伸噴嘴，使得所述噴嘴的中心線與所述基部的表面成非垂直角。

在所述方法中，還包括：從包括所述劃片器的裝置的基部向外延伸噴嘴，使得所述噴嘴的中心線與所述基部的表面成垂直角。

在所述方法中，還包括：將噴嘴相對于包括所述劃片器的裝置的基部移動，從而改變所述噴嘴和所述劃片器尖端之間的預定距離。

在所述方法中，沉積所述納米顆粒溶液包括：將納米顆粒溶液噴灑在所述緩沖層的表面上的預定區域上。

在所述方法中，還包括：改變用于執行噴灑的噴嘴的壓力，從而改變所述表面上的噴灑有所述納米顆粒溶液的所述預定區域。

根據本發明的另一方面，提供了一種噴嘴組件，包括：基部，被配置成接近子結構定位；劃片器，連接至所述基部，所述劃片器包括尖端，所述尖端被配置成穿過所述子結構的緩沖層和吸收層劃出P2劃線；以及噴嘴，連接至所述基部，從而將所述噴嘴設置為接近所述劃片器的尖端，所述噴嘴被配置成當穿過所述緩沖層和吸收層劃出P2線時將納米顆粒溶液噴灑在所述緩沖層的至少一部分上，從而防止透明導電氧化物（TCO）層形成在所述緩沖層的所述至少一部分上方。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴被配置成將二氧化硅納米顆粒溶液噴灑在所述緩沖層的所述至少一部分上。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴被配置成相對于所述基部移動，使得所述噴嘴的中心線與所述基部的表面成非垂直角。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴被配置成相對于所述基部移動，使得所述噴嘴的中心線與所述基部的表面成垂直角。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴還被配置成相對于所述基部移動，從而改變所述噴嘴和所述劃片器的尖端之間的距離。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴被配置成將所述納米顆粒溶液噴灑在所述緩沖層的表面的預定區域上。

在所述噴嘴組件中，所述噴嘴被進一步配置成改變所述噴嘴的壓力，從而改變所述表面上的噴灑有所述納米顆粒溶液的所述預定區域。