[發(fā)明專(zhuān)利]用于制造薄膜太陽(yáng)能電池裝置的方法及薄膜太陽(yáng)能電池裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580074403.3
• 申請(qǐng)日: 2015-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107210324B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·博斯曼;崔斯特瑞姆·布德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 荷蘭能源研究中心基金會(huì)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0216
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0463;H01L31/0465;H01L31/20
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;王艷春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制造薄膜太陽(yáng)能電池裝置的方法。另外，本發(fā)明還涉及薄膜太陽(yáng)能電池裝置。

背景技術(shù)

從US 2008 0314439中可知用于制造薄膜太陽(yáng)能電池板的過(guò)程。從形成在絕緣基底上的薄膜層的堆疊中形成單片集成薄膜光伏電池陣列的過(guò)程包括在薄膜層的堆疊中形成至少一個(gè)單元隔離劃線。為每一個(gè)單元隔離劃線形成與相應(yīng)的單元隔離劃線鄰近的第二電接觸層隔離劃線。在每個(gè)單元隔離劃線和與其相應(yīng)的第二電接觸層隔離劃線之間的薄膜層的堆疊中形成通孔劃線。在每個(gè)單元隔離劃線中設(shè)置絕緣油墨，并且在每個(gè)通孔劃線中設(shè)置導(dǎo)電油墨以形成通孔。還沿著薄膜層的堆疊的頂表面設(shè)置導(dǎo)電油墨，以形成至少一個(gè)導(dǎo)電格柵。

絕緣油墨和導(dǎo)電油墨在基本上由噴墨線尺寸限定的圖案中的相應(yīng)劃線中的應(yīng)用導(dǎo)致光伏電池的區(qū)域的一部分被遮蔽，并且變成為靜區(qū)，這降低了光伏電池的效率。另外，通孔劃線相對(duì)于隔離劃線的對(duì)準(zhǔn)以及設(shè)置成在相鄰的單元之間形成通孔的導(dǎo)電油墨的對(duì)準(zhǔn)必須足夠精確，以獲得相鄰單元的接觸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。

該目的通過(guò)用于制造具有薄膜太陽(yáng)能電池陣列的薄膜太陽(yáng)能電池裝置的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，該方法包括：設(shè)置基底；在基底的表面上生成層堆，層堆包括底電極層、光伏活性層和頂電極層，其中，底電極層布置在基底的表面上，光伏活性層布置在底電極層上，頂電極層布置在光伏活性層上，并且生成布置在頂電極層上的絕緣層；在絕緣層和層堆中生成延伸至基底的表面的第一溝槽；在第一溝槽的第一側(cè)處，在絕緣層和層堆中生成第二溝槽，該第二溝槽延伸至頂電極層下面的光伏活性層中；第二溝槽與第一溝槽在第一方向上以第一距離間隔開(kāi)；使用絕緣材料填充第一溝槽和第二溝槽；在位于填充的第一溝槽與填充的第二溝槽之間，在絕緣層和層堆中生成第三溝槽，第三溝槽延伸至底電極層中，使得底電極層暴露；在第一溝槽的、與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)處生成第四溝槽，第四溝槽延伸通過(guò)絕緣層至頂電極層中，使得頂電極層暴露；使用導(dǎo)電材料填充第三溝槽和第四溝槽，以及在絕緣層的頂部上，在填充的第三溝槽的頂部與填充的第四溝槽的頂部之間生成導(dǎo)電材料的橋接元件，該橋接元件橫跨填充的第一溝槽。

本發(fā)明包括通過(guò)將生成相鄰薄膜太陽(yáng)能電池的互相串聯(lián)連接的加法和減法過(guò)程組合為一個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行后端的相互連接。為了改善對(duì)準(zhǔn)以及同時(shí)實(shí)現(xiàn)非光伏活性區(qū)(靜區(qū))的顯著減小，以?xún)?yōu)化的順序組合該過(guò)程。相互連接可分成兩種狀態(tài)。首先，背電極與串聯(lián)連接以及它本身的連接的隔離。

通過(guò)生成光伏層堆(頂電極、光伏活性層和底電極)的絕緣層以及通過(guò)絕緣層為第四溝槽添加劃線，噴墨印刷的相加法與激光燒蝕的相減法一起使用，使得兩種方法可結(jié)合成具有較低的精度(生產(chǎn)率提高)和較小的靜區(qū)(模塊質(zhì)量提高)。因?yàn)閷?dǎo)電連接是由第三溝槽和第四溝槽的位置限定，而不是由噴墨線尺寸限定，所以比較容易印刷根據(jù)本發(fā)明的4個(gè)劃線溝槽的結(jié)構(gòu)。只要噴墨線覆蓋第三溝槽和第四溝槽二者，相鄰的薄膜太陽(yáng)能電池之間就會(huì)相互連接。

根據(jù)本發(fā)明的方面，該目的通過(guò)用于制造薄膜太陽(yáng)能電池板的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括：設(shè)置基底；在基底的表面上生成層堆，層堆包括底電極層、光伏活性層和頂電極層，其中，底電極層布置在基底的表面上，光伏活性層布置在底電極層上，以及頂電極層布置在光伏活性層上；在層堆中生成延伸至基底的表面的第一溝槽；在第一溝槽的第一側(cè)處，在層堆中生成第二溝槽，該第二溝槽延伸至頂電極層下面的光伏活性層中；第二溝槽與第一溝槽在第一方向上以第一距離間隔開(kāi)；在第一溝槽和第二溝槽上方生成局部絕緣層，使得第一溝槽和第二溝槽由絕緣層的材料填充，以及局部絕緣層覆蓋填充的第一溝槽和填充的第二溝槽，并且局部絕緣層在至少第一方向和第二方向上沿著頂電極層的一部分橫向延伸；通過(guò)位于填充的第一溝槽與填充的第二溝槽之間的局部絕緣層和層堆生成第三溝槽，第三溝槽延伸至底電極層，使得底電極層暴露；通過(guò)第一溝槽的、與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)處的局部絕緣層生成第四溝槽，第四溝槽延伸至頂電極層，使得頂電極層暴露；使用導(dǎo)電材料填充第三溝槽和第四溝槽，以及在局部絕緣層上，在填充的第三溝槽的頂部與填充的第四溝槽的頂部之間生成導(dǎo)電材料的橋接元件，該橋接元件橫跨填充的第一溝槽。根據(jù)本發(fā)明的替代方法，在第一溝槽和第二溝槽中形成絕緣體期間，將絕緣層生成為局部覆蓋層，該局部覆蓋層覆蓋填充的第一溝槽和第二溝槽，并且在根據(jù)本方法而互相連接的兩個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)的部分上延伸。根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的方法，其中，生成第一溝槽、第二溝槽、第三溝槽或第四溝槽通過(guò)燒蝕激光劃線來(lái)執(zhí)行。