[發明專利]制作用于太陽能電池的電流收集格柵的方法

有效

• 申請號: 201580074713.5
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN107210317B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 約翰·博斯曼;崔斯特瑞姆·布德爾
• 申請（專利權）人: 荷蘭能源研究中心基金會
• 主分類號: H01L27/30
• 分類號: H01L27/30;H01L51/44
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

制作用于太陽能電池的電流收集格柵的方法，該方法包括以下步驟：a)在基板(8)上設置連續層堆(1)，層堆(1)包括上導電層(2)和下導電層(3)，該上導電層(2)和下導電層(3)具有介于它們之間的光敏層(4)；b)選擇性地去除上導電層(2)和光敏層(4)以獲得第一接觸孔(10)，第一接觸孔(10)延伸通過上導電層(2)和光敏層(4)，從而暴露下導電層(3)；c)在上導電層(2)上印刷前接觸體(6)以及在下導電層(3)上第一接觸孔(10)中印刷后接觸體(5)，并且形成在上導電層(2)與后接觸體(5)之間圍繞后接觸體(5)的電絕緣第一間隙。

技術領域

本發明涉及制作用于太陽能電池的電流收集格柵的方法，具體地，涉及制作用于太陽能電池的前接觸體和后接觸體的方法。在另外的方面，本發明涉及薄膜聚合物太陽能電池或薄膜有機太陽能電池。

背景技術

在《太陽能材料與太陽能電池》2011年第95期(5)卷第1339-1343頁，YuliaGalagan等著的“ITO-具有印刷的電流收集格柵的自由柔性有機太陽能電池”(YuliaGalagan et al.,ITO-free flexible organic solar cells with printed currentcollecting grids,Solar Energy Materials and Solar Cells 95(5),1339-1343,(2011))中，公開了包括銀的、印刷的電流收集格柵，其中，電流收集格柵埋在由PEDOT:PSS制成的導電層下面的屏障層內。

發明內容

本發明旨在提供制作用于太陽能電池的電流收集柵格的改進方法，其中，電流收集格柵可在作為制造過程的最后步驟的一個單一制造步驟中制造。該方法適合于大面積、高產量、基于溶液的卷對卷(R2R)生產技術，諸如用于制造薄膜有機太陽能電池。該方法的另外優點在于對準要求不那么嚴格，以及可自由選擇太陽能電池的幾何形狀。

根據本發明，制作電流收集格柵的方法包括以下步驟：

a)在基板上設置連續層堆，層堆包括上導電層和下導電層，上導電層和下導電層具有介于它們之間的光敏層；

b)選擇性地去除上傳導層和光敏層，以獲得第一接觸孔，第一接觸孔延伸通過上導電層和光敏層，從而暴露下導電層；

c)在上導電層上印刷前接觸體，以及在下導電層上第一接觸孔中印刷后接觸體，并且在上導電層與后接觸體之間形成圍繞后接觸體的電絕緣第一間隙。

本發明的方法具有以下優點：一旦已經制造了層堆，就允許沉積電流收集格柵，以使得制造層堆和電流收集格柵是不相重疊的、分開的制造階段。由于電流收集格柵的生產需求不會干擾層堆的各種處理需求，因而該方法大大簡化了太陽能電池的整個生產過程。

本方法的另一優點在于：可從層堆的一側執行電流收集格柵的沉積，從而簡化用于電流收集格柵的自動化沉積步驟。另外，電流收集格柵一旦已沉積，就可通過直接地提供具有電接觸盤的電流收集格柵來獲得至太陽能電池的、諸如外部布線的外部電連接。

在實施方式中，方法步驟c)包括從層堆的一側印刷前接觸體和后接觸體，由于僅需要易接近層堆的一側，從而促進自動化制造過程。

在大大提高制造速度的另一實施方式中，步驟c)可包括同時印刷前接觸體和后接觸體。

根據本發明，存在配置成允許后接觸體相對于第一接觸孔的未對準或對準偏移的各種實施方式。為此，方法步驟b)還可包括選擇性地去除上導電層，以加寬，例如局部地加寬上導電層中的第一接觸孔。通過局部地加寬例如上導電層中的第一接觸孔，可接受后接觸體的較大對準偏移，而無需冒后接觸體與上導電層直接接觸的風險。

在實施方式中，方法步驟b)還可包括選擇性地去除下導電層，以使第一接觸孔延伸通過下導電層，這允許改善后接觸體與層堆的粘附，具體地改善后接觸體與基板和下導電層的粘附。