透视式集成薄膜太阳能电池及制法和电池单元间电串联法的制作方法

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专利名称:透视式集成薄膜太阳能电池及制法和电池单元间电串联法的制作方法
技术领域
本发明系一种薄膜太阳能电池,更确切的说,提供了一种透视式集成薄膜太阳能电池及其制造方法和电池单元间电串联的方法,属于透视式薄膜太阳能电池及其制造工艺的技术领域。
背景技术
太阳能电池(又称太阳电池)是将太阳能直接转化为电能的一种半导体装置。根据其使用材料的不同,太阳能电池主要分为硅基底太阳能电池,化合物基底太阳能电池,有机太阳能电池。
硅基底太阳能电池根据半导体相的不同可进一步细分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
根据半导体厚度不同,太阳能电池分为厚(基底)太阳能电池和薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池的半导体层厚度从几微米到几十微米不等。
硅太阳能电池中,单晶硅和多晶硅太阳能电池属于厚太阳能电池,非晶硅太阳能电池属于薄膜太阳能电池。
多元化合物太阳能电池中,以III-V族砷化镓化合物(GaAs)和铟磷化合物(InP)为基底材料的系厚太阳能电池,以II-VI族碲化镉(CdTe)和I-III-VI族铜铟二硒化合物(CIS)(CuInSe2)为基底材料的系薄膜太阳能电池。
有机太阳能电池主要分为有机分子太阳能电池和有机/无机合成太阳能电池。另外,还有一种干染料敏化(dye-sensitized)太阳能电池。它们均属于薄膜太阳能电池。
在这几种太阳能电池中,厚硅太阳能电池因其能量转换效率高、制造成本低而被作为地面电力广泛使用。
近年来,因为对厚硅太阳能电池需求的急剧增长,导致制造厚硅太阳能电池原材料价格呈不断增长的趋势。薄膜硅太阳能电池,因硅原材料的使用仅是目前厚硅太阳能电池的几百分之一,正是基于其低成本和产量大的技术优势,使地面电力对其需求日益广泛,从而有着巨大的市场潜力。
图1是传统集成薄膜太阳能电池中一个电池单元(亦称干电池)的结构示意图,图2是一个传统集成薄膜太阳能电池实例示意图。
如图1、图2所示,传统集成薄膜太阳能电池1,其电池单元结构包括数个电池单元20复数串联并被安装在玻璃基底或透明塑料基底10(以下简称“透明基底”)上。
在集成薄膜太阳能电池中,一个电池单元包括一个互相绝缘交叉的透明电极22,透明电极22在绝缘的透明基底10上形成一个带状结构。一个太阳能电池(半导体)层24覆盖在透明电极22上并成带状;另外,太阳能电池(半导体)层24被一个金属背电极层26覆盖并成带状。一个集成薄膜太阳能电池结构为数个电池单元20彼此串联。金属电极被其后的树脂保护层30覆盖,树脂保护层用以防止太阳能电池短路,并对整个太阳能电池提供保护。
一般来说,传统集成薄膜太阳能电池1的制造方法有激光制模方法、化学蒸气加工方法(CVM)、用金属探针机械雕刻方法。
激光制模方法是指这样一种技术,即主要使用钇铝石榴石(YAG)激光束蚀刻透明电极22,太阳能电池(半导体)层24及其金属背电极层26。具体使用方法将在下面详细说明。
图2是一传统集成薄膜太阳能电池示例图。
如图2所示,在透明基底10上冶成透明电极22,并在大气下用激光束蚀刻。之后,在大气下用激光束冶成并(绝缘)分割太阳能电池(半导体)层24。在大气状态下用激光制模方法冶成并蚀刻金属背电极层26,因此,使太阳能电池组得以串联并成为集成太阳能电池中的一个电池单元。
下面将介绍激光制模方法的缺陷。
如图2所示,在透明基底10上冶成透明电极22。之后,透明电极22用激光制模方法被(绝缘)分割成预定宽度的带状。被分割的透明电极22其宽度一般有50微米到几个100微米。
之后,冶成太阳能电池(半导体)层24的过程主要是在真空状态下,然而,分割太阳能电池(半导体)层24的激光制模方法却是在大气状态下,这就使得在真空下连续运作的过程在此状态下变得不可能。因此,降低了生产装置的运行效率,而这必然导致太阳能电池运行成本的增加。也就是说,该方法的缺陷是由于大气中固有的湿度及存在的污染物,使得暴露在大气下的基底蚀刻了太阳能电池(半导体)层24,因而电池单元被损害。
真空下以喷射的方式冶成的金属背电极层26,在大气状态下用激光制模方法再一次被分割,并成为集成太阳能电池中的一个电池单元,这个过程会引起运行不连续以及如上描述的污染缺陷。太阳能电池中数个电池单元20间的无效区域(分割宽度)经由激光制模增加了3次,其中2次是激光制模分割透明电极22和太阳能电池(半导体)层24,另外1次是激光制模分割金属背电极层26,同时将数个太阳能电池单元串联。因此,降低了太阳能电池有效区域。另外一个缺点是,激光制模设备昂贵,且使制模定位准确需要精确定位控制系统,而这也使得制造成本增加。
化学蒸气加工方法是指这样一种技术太阳能电池(半导体)层24同时被分割成复数宽度等同的数个电池单元,即用SF6/He气体围绕线电极产生直径为数十微米的局部大气压等离子区,并在接近部分基底表面上被排成格子形状。
化学蒸气加工方法其特征是用时短、薄膜可选择性极好、较激光制模方法降低了对薄膜的损害。与激光制模方法不同的是化学蒸气加工方法其蚀刻是在真空下进行,因而其优点在于防止了基底因暴露在大气下而导致的对太阳能电池的破坏,并且较激光制模方法生产成本低。
然而,为形成透明电极22,蚀刻应在精确的位置上进行。因此真空装置内可准确定位的精确定位控制系统仍是必需的。当生产有大块基底太阳能电池的时候,这是非常困难的事情。蚀刻所产生的缝隙最大约为200微米,比使用激光制模方法所产生的绝缘缝隙要大,因此,其缺点便是增加了太阳能电池的无功效区域。
另外一种蚀刻方法是机械雕刻方法,这种方法通过使用与所需电池单元数额相当的复数金属探针,可进行集体同时雕刻。与激光制模方法对比,该方法在高速运作方面,具有更大的延展性与可适应性。较上述两种方法,机械雕刻方法中蚀刻所使用的装置及运作成本最低。
以CIS太阳能电池为例,因为CdS/CIS比钼更加柔软,在使用机械雕刻方法时容易雕刻,因此在生产CIS太阳能电池时被广泛使用。
然而,传统机械雕刻方法其缺陷在于为了蚀刻背电极(Mo)以及前电极(ZnO)时,需要激光制模设备。另外为了准确定位而使用的精确定位控制装置其用途仅限于生产太阳能电池(半导体)层领域。

发明内容
本发明目的之一是提供一种可减小单位元件间绝缘间隙的透视式集成太阳能电池,因此增大了太阳能电池的有效区域。而冶成透明电极后的所有过程均在真空下完成,并通过简单过程连接了一系列太阳能电池中的电池单元,因此形成其电池单元类型。
本发明目的之二是提供一种制造透视式集成薄膜太阳能电池的方法,以防止电池单元性能减弱,并降低了制造成本。
本发明目的之三是提供一种制造电池单元间电串联的透视式集成薄膜太阳能电池,这样即使当某一电池单元的性能退化时也能从其他电池单元获得所期望的高电压。
本发明一种透视式集成薄膜太阳能电池的制造方法,其包括冶成第一层导电材料使之与透明基底相分离并呈带状,从而使该第一导电材料包含一个预定空间以使光能够直接穿过透明基底。形成一太阳能电池(半导体)层;倾斜沉积第二导电材料,然后用该第二导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池(半导体)层;其中,第一导电材料通过位于电池单元的边界面之上的预定间隔而延展。
其中,该预定空间呈六边形的形状。
至此,一种透视式集成薄膜太阳能电池可通过上述方法制造出来。
一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其包括在透明基底上冶成一带状的第一导电材料;冶成一相互分开并呈带状的第二导电材料层,使之与任一太阳能电池相毗连的第一导电材料层的一部分电串联,从而形成一个预定距离空间;冶成一太阳能电池(半导体)层;倾斜沉积第三导电材料;用第三导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池(半导体)层;冶成第四导电材料层并使其通过第三导电材料层与第一导电材料层形成电串联。
其中,第一、三、四导电材料可以是金属导电材料。
第二导电材料可是一种透明导电材料。
其中,第二导电材料的冶制与成型还包括一个步骤,即在第一导电材料层之上冶成第二导电材料的虚拟模型,从而使第一导电材料与第二导电材料之间存留一定空间而相互分离。
可用电子束或热沉积法来沉积第三导电材料。
第一导电材料与第三导电材料的电连接,可使第一导电材料与第三导电材料形成电串联。
形成第四导电材料可采用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印和冲压法中的任意一种。
本发明还提供了一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,该方法包括在透明基底上按预定的间距形成相互间隔的第一导电材料,冶成一太阳能电池(半导体)层;斜沉积第二导电材料;将第二导电材料作为掩膜蚀刻太阳能电池(半导体)层;通过第二导电材料完成第三导电材料与第一导电材料的电连接。
其中,第一导电材料层可以是一种透明导电材料。
第二,三,四导电材料可以是导电金属材料。
可用电子束或热沉积法来沉积第三导电材料。
第二导电材料与第三导电材料的电连接,可使第二导电材料与第三导电材料形成电串联。
冶成第四导电材料可用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印和冲压法中的任意一种。
一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其步骤包括于透明基底上冶成一相分开并呈带状的第导电材料层,从而形成一个预定分离空间;冶成一相分开并呈带状的第二导电材料层,使之与任何一个太阳能电池毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一定预定分离空间;冶成一太阳能电池(半导体)层;斜沉积第三导电材料;用第三导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池(半导体)层;冶成第四导电材料层并使其通过第三导电材料层与第二导电材料层相电连。
其中,第一导电材料层是一种透明导电材料。
本发明还提供了一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,该方法包括在透明基底上按预定间距形成相互间隔的第一导电材料,形成相互间隔并呈带状的第二导电材料层,通过它与任一太阳能电池相毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一个预定间距,冶成一太阳能电池(半导体)层;斜沉积第三导电材料;斜沉积第四导电材料;以第三,四导电材料作为掩膜蚀刻太阳能电池(半导体)层;通过第五导电材料完成第一导电材料与第三导电材料的电连接。
第一导电材料层可以是一种透明导电材料。
第二,三导电材料可以是导电金属材料。
冶成具有部分台阶的第一导电材料。
台阶可以是雕刻型和压印型中的任意一种。
可以用溶胶凝胶法,纳米压印及印刷法中的任意一种来形成台阶。
可用电子束或热沉积法来沉积第二导电材料第一导电材料与第二导电材料电连接,可使第一导电材料与第二导电材料形成电串联。
冶成第三导电材料可采用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印和冲压法中的任意一种。
本发明还提供了一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,该方法包括在透明基底上按预定间距冶成相互间隔的第一导电材料,冶成相互间隔的第二导电材料层;在合成基底上冶成一太阳能电池(半导体)层;在合成基底上斜沉积第三导电材料;在合成基底上斜沉积第四导电材料;用第三、第四导电材料作为掩膜,蚀刻太阳能电池(半导体)层;通过第五导电材料完成第一导电材料与第三导电材料的电连接。
第一,三,五导电材料可以是导电金属材料。
第二导电材料层可以是一种透明导电材料。
可用电子束或热沉积法来沉积第三导电材料。
第一导电材料与第三导电材料的电连接,可使第一导电材料与第三导电材料形成电串联。
冶成第五导电材料可用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印和冲压法中的任意一种。
本发明还提供了一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,该方法包括在透明基底上按预定间距冶成相互间隔的第一导电材料,冶成相互间隔并呈带状的第二导电材料层,通过与任一太阳能电池相毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一个预定间距;冶成一太阳能电池(半导体)层;斜沉积第三导电材料;以第三导电材料作为掩膜蚀刻太阳能电池(半导体)层;斜沉积第四导电材料以使第一导电材料与第三导电材料形成电连接。


图1是传统集成薄膜太阳能电池中一个电池单元的结构示意2是一个传统集成薄膜太阳能电池实例示意3是本发明的透视式集成太阳能电池的结构示意4A是根据本发明第一部分具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面4B是根据本发明第一部分具体实施例改进后的的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面5是根据本发明第二部分具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面6A是根据本发明第三个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面6B是根据本发明第三个具体实施例改进后的的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面7A是根据本发明第四个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面7B是根据本发明第四个具体实施例改进后的的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面8是根据本发明第五个具体实施例的透视式集成太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面9是根据本发明第六个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图五具体实施方式
图3是本发明透视式集成太阳能电池的结构示意图如图3所示,透视式集成太阳能电池中的一电池单元300包含一光传输部分310,一太阳能电池部分320及连接部分301,302,303。
按预定尺寸冶成含有一个或多个光传输孔的光传输部分310。
具体地说,光传输部分310可以是六边形结构。
在电池单元300外部设有连接部分301、302及303,以使电池单元300间彼此相连。
在此结构中,电池单元300间彼此相连并冶成一太阳能电池组。本发明透视式集成太阳能电池的制造方法包括(a)在透明基底上冶成设有预定空间的第一导电材料,以使光线能直接穿过透明基底。
设有预定空间的第一导电材料作为一个导体在该透视式集成太阳能电池中导电。在透视式集成太阳能单元电池相互对称的边界面上,该第一导电材料以预定间隔延展。
该预定间隔是六边形。
(b)在第一导电材料上冶成太阳能电池(半导体)层。
(c)在太阳能电池(半导体)层上斜沉积第二导电材料。
(d)以第二导电材料作为掩膜蚀刻该太阳能电池(半导体)层。
为了在构成太阳能电池部分320的各个电池单元300间建立连接,以冶成太阳能电池同样的方法将一条金属线置于透明基底之上。
图4A是根据本发明第一部分具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
在基底401之上冶成具预定宽度、预定间隔的第一导电材料402(如图400A)。
基底401是一透明基底,第一层导电材料402是从含镍(Ni),铬(Cr),钛(Ti),钨(W),铜(Cu),银(Ag),铝(Al),and金(Au)族群中选出的任意一种金属材料。
冶成具有预定间隔的第二层导电材料403(如图400B)。
在冶成第二导电材料403的过程中,基底401上冶成很薄的第二导电材料403,是采用印刷法在第二导电材料403上涂上一层抗蚀剂(图中未示)或聚合物(图中未示),涂上抗蚀剂或聚合物后通过控制印刷上的抗蚀剂或聚合物的粘度可使第二导电材料403以预定间隔置于预定位置。
涂完之后,以抗蚀剂和聚合物作为掩膜蚀刻第二导电材料403。之后,再除去抗蚀剂和聚合物。
印刷方法是一种运用最简单的印刷设备和简便而廉价的工艺来涂敷抗蚀剂或聚合物薄膜的丝网印刷方法,或用来冶成具有良好倾斜度样品的凹印法。
使用各向异性或各向同性蚀刻法来蚀刻第二导电材料403。在各向同性方法中,第二导电材料403可以在两边形成弯曲和倾斜的表面,而且趋向低侧宽度越宽。在各向异性方法中,第二导电材料403可形成一个垂直于基底401的截面,或一个符合预设倾斜度的斜面。
除了上面描述的冶成第二导电材料403的方法外,还有一种用光刻法来涂敷抗蚀剂,而不是用印刷法来涂敷聚合物。光刻技术基于光照时抗蚀剂会导致化学反应及性质发生改变的原理。
在印刷法中使用的是含有导电膜制造原料(如油墨)的溶胶凝胶溶液,导电膜材料可直接涂在基底上,而不用基于印刷法或光刻法定模的抗蚀剂或聚合物。印刷法使在低温过程直接形成带状的导电膜材料而不需要用掩膜的蚀刻过程成为可能。
如果上述提到的各种印刷方法都用来蚀刻第二导电材料403,高密度式样印刷是可行的,薄膜具有很好的均匀性,过程也相对简单,而不必采用如传统方法所用的昂贵的激光定模设备。因此,可降低制造成本。
制定及蚀刻第二导电材料403的技术在韩国已申请专利,专利号为2005-0021771,题目为“用于集成薄膜太阳能电池的透明电极,和具有透明电极的透明基底之结构及制造方法”,这里透明电极指的是导电材料。
第二导电材料403是一种透明导电材料,其主要成分是从含氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)和氧化铟锡(ITO)的族群中选出的任意一种。
把第二导电材料403镀在预定位置上,形成了第一部分410及第二部分420,这样410及420作为太阳能电池部分被冶成。换句话说,太阳能电池部分间串联了起来,因此减小了接触电阻。
之后镀上太阳能电池层404(如图400C)。
太阳能电池可以是硅基底太阳能电池,化合物基底的太阳能电池,有机太阳能电池或干染料敏化太阳能电池中的一种或多种。
在这些太阳能电池中,硅基底太阳能电池是非晶硅a-Si:H单结太阳能电池,a-Si:H/a-Si:H或a-Si:H/a-Si:H/a-Si:H多结太阳能电池,非晶硅-锗单结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H双结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H三结太阳能电池和非晶硅/微晶(多晶)硅双结太阳能电池中的任意一种。
然后斜沉积上第三导电材料405(如图400D)。
采用如电子束或热沉积法的沉积方法斜沉积第三导电材料405。
第三导电材料405最好是透明导电材料,而且至少是从含有ZnO,SnO2及ITO的族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第三导电材料405沉积在一倾角为θ1的斜面上时,由于沉积的直线性,使得太阳能电池层404上除了d1部分外均沉积了一层薄薄的第三导电材料405。而太阳能电池层404上的d1部分随后被蚀刻掉了。
以第三导电材料405作为其掩膜,垂直地蚀刻太阳能电池层404(如图400E)。
推荐采用如反应离子蚀刻这样的干蚀刻过程。
这种方法能使太阳能电池层404不需要特殊的掩膜即可被精密蚀刻,因此可以实现电池单元间的绝缘带在数微米至数十微米之间。这样,与传统的基于等离子体化学蒸气加工法及基于激光束的激光定膜法相比,其绝缘带可减小数十乃至数百倍,从而可以使太阳能电池的有效区域达到最大化。
接着冶成第五导电材料406,使得第一部分410中的第一导电材料402与第二部分420中的第三导电材料405形成电连接(如图400F)。
用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印,冲压中的任何一种均可形成第四导电材料406。
第一部分410中的第一导电材料402与第二导电材料403直接接触以减小接触电阻。第四导电材料406与第二部分420中沉积在第一导电材料402上的第三导电材料405也是直接接触以减小接触电阻。
这种结构使得电池单元300间电串联成为可能。
图4B是根据本发明第一部分具体实施例改进后的的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图第一导电材料402以预定的宽度冶成在基底401预先设定的位置上(如图400A)。
基底401是一透明基底,第一导电材料402是从含有镍(Ni),铬(Cr),钛(Ti),钨(W),铜(Cu),银(Ag),铝(Al),和金(Au)的族群中选出的任意一种导电金属材料。
在预定的距离上冶成第二导电材料403(如图400B)。
在形成导电材料403的过程中,基底401上形成很薄的第二导电材料403,采用印刷法在第二导电材料403上涂上一层抗蚀剂或聚合物,涂上抗蚀剂或聚合物后通过控制印刷上的抗蚀剂或聚合物的粘度可使第二导电材料403相互间隔地占据预先设定的位置。
涂完之后,以抗蚀剂和聚合物作为掩膜刻蚀掉第二导电材料903。之后,再除去抗蚀剂和聚合物。
印刷方法是一种运用最简单的印刷设备和简便而廉价的工艺来涂敷抗蚀剂或聚合物薄膜的丝网印刷方法,或用来形成具有良好倾斜度样品的凹印法。
使用各向异性或各向同性蚀刻法来蚀刻第二导电材料403。在各向同性方法中,第二导电材料403可以在两边形成弯曲和倾斜的表面,而且趋向低侧宽度越宽。在各向异性方法中,第二导电材料403可形成一个垂直于基底401的截面,或一个符合预设倾斜度的斜面。
除了上面描述的形成第二导电材料的方法外,还有一种用光刻法来涂敷抗蚀剂,而不是用印刷法来涂敷聚合物。光刻技术基于光照时抗蚀剂会导致化学反应及性质发生改变的原理。
在印刷法中使用的是含有导电膜制造原料(如油墨)的溶胶凝胶溶液,导电膜材料可直接涂在基底上而不用基于印刷法或光刻法定模的抗蚀剂或聚合物。印刷法使在低温过程直接形成带状的导电膜材料而不需要用掩膜的刻蚀过程成为可能。
如果上述提到的各种印刷方法都用来蚀刻第二导电材料403,高密度式样印刷是可行的,薄膜具有很好的均匀性,过程也相对简单,而不必采用如传统方法所用的昂贵的激光定模设备。因此,可降低制造成本。
蚀刻及成型第二导电材料403的技术已经在韩国已申请专利,专利号为2005-0021771,题目为“用于集成薄膜太阳能电池的透明电极,和具有透明电极的透明基底之结构及制造方法”,这里透明电极指的是导电材料。
第二层导电材料403是透明导电材料,它的主要部分是从含有(ZnO),(SnO2)和(ITO)的族群中选出的一种。
作为第一部分410、第二部分420及虚拟部分430中一部分的第二导电材料403具有预定间隔,从而使得作为太阳能电池部分的410和420各自被冶成。在预先设定的间距上冶成虚拟部分430以防止第一部分410与第二部分420发生短路。这里还提供了一种使第一部分410与第二部分420形成电串联从而减小接触电阻的方法。
随后冶成太阳能电池层404(如图400C)。
太阳能电池可以是硅基底太阳能电池,化合物基底的太阳能电池,有机太阳能电池或干染料敏化太阳能电池中的一种或多种。
在这些太阳能电池中,硅基底太阳能电池是非晶硅a-Si:H单结太阳能电池,a-Si:H/a-Si:H或a-Si:H/a-Si:H/a-Si:H多结太阳能电池,非晶硅-锗单结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H双结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H三结太阳能电池和非晶硅/微晶(多晶)硅双结太阳能电池中的任意一种。
之后斜沉积第三导电材料405(如图400D)。
采用电子束或热沉积的沉积法斜沉积第三导电材料405。
第三导电材料405是透明导电材料,而且至少是从含有(ZnO),(SnO2)和(ITO)的族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第三导电材料405沉积在一倾角为θ2的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层404上除了d21和d22部分外均沉积了一层薄薄的第三导电材料405。
太阳能电池层404上除了d21和d22部分随后被刻蚀掉。
以第三导电材料405作为掩膜垂直蚀刻太阳能电池层404(如图400E)。
推荐采用如反应离子蚀刻这样的干蚀刻过程。
这种方法能使太阳能电池层404不需要特殊的掩膜即可被精密蚀刻,因此可以实现电池单元间的绝缘带在数微米至数十微米之间。这样,与传统的基于等离子体化学蒸气加工方法及基于激光束的激光定膜法相比,其绝缘带可减小数十乃至数百倍,从而可以使太阳能电池的有效区域达到最大化。
接着冶成第四导电材料406,以使虚拟部分430中的第一导电材料402与第二部分420中的第三导电材料405形成电连接(如图400F)。
可用金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印或冲压法中任何一种来形成第四导电材料406。
第一导电材料402与第一部分410中的第二导电材料403直接接触,以减小接触阻抗。第四导电材料406与虚拟部分430中的第二导电材料403及第二部分420中的第三导电材料405也是直接接触,以减小接触阻抗。
这种结构使得电池单元300间电串联成为可能。
图5是根据本发明第二部分具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
在基底501上以预定的宽度在预定的位置上冶成第一导电材料502(如图500A)制成第一导电材料502并形成第一部分510及第二部分520。本领域的专业人员能完全理解如图4A所描述的制成第一导电材料502的过程。
冶成第二导电材料503。(如图500B)第二导电材料503中的一部分与第一部分510中的第一导电材料502直接接触。
接着冶成太阳能电池层504(如图500C)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的形成太阳能电池层504的方法。
然后斜沉积第三导电材料505(如图500D)。
采用电子束或热沉积将第三导电材料505沉积在一倾角为θ3的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层504上除了d3部分外均沉积了一层薄薄的第三导电材料505。
随后刻蚀掉太阳能电池层504上的d1部分。
本领域的专业人员会完全理解如图4A所描述的沉积法。
以第三导电材料505作为掩膜垂直刻蚀太阳能电池层504(如图500E)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的垂直刻蚀太阳能电池层504的方法。
接着形成第四导电材料506,以使第一部分510中的第一导电材料502与第二部分520中的第三导电材料505形成电连接(如图500F)。
本领域的专业人员会完全理解如图4A所描述的形成第四导电材料506的方法。
在这个结构里,第二导电材料503的一部分与第一部分510中的第一导电材料502是直接接触,以减小接触阻抗。第四导电材料506与第二部分520中沉积在第一导电材料502上的第二导电材料503及第三导电材料505也是直接接触,以减小接触阻抗。
这种结构使得电池单元300间电串联成为可能。
图6A是根据本发明第三个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
在基底601上以预定的宽度在预定的位置上冶成第一层导电材料602(如图600A)在第一部分610及第二部分620上形成第一导电材料602。其形成过程将被本领域的专业人员所理解,正如图4A所述。
用溶胶凝胶,纳米压印或印刷法中的任意一种冶成属于第一部分610具有单台阶611的第一导电材料602。
接着冶成太阳能电池层603(如图600B)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的形成太阳能电池层603的方法。
接着倾斜沉积第二导电材料604(如图600C)。
采用电子束或热沉积将第二导电材料604沉积在一倾角为θ4的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层603上除了(d41和d42)部分外均沉积了一层薄薄的第二导电材料604。
随后刻蚀掉太阳能电池层603上的d41和d42部分。
本领域的专业人员会完全理解如图4A所描述的沉积法。
以第二导电材料604作为掩膜垂直蚀刻太阳能电池层603(如图600D)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的垂直刻蚀太阳能电池层603的方法。
接着冶成第三导电材料605以使第一部分610中的第一导电材料602与第二部分620中的第二导电材料604形成电连接(如图600E)。
本领域的专业人员会完全理解如图4A所描述的形成第三导电材料605的方法。
在本结构,第三导电材料605与第一部分610中的第一导电材料602直接接触,以减小接触阻抗。第二部分620中沉积在第一导电材料602上的第二导电材料604与第三导电材料605也直接接触,以减小接触阻抗。
这种结构使得电池单元300间电串联成为可能。
图6B是根据本发明第三个具体实施例改进后形成透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
如图6B所示的根据本发明第三个具体实施例改进后的集成薄膜太阳能电池的结构及制造方法将在下面作详细描述。
在基底601上以预定的间隔在预定的位置上冶成第一导电材料602(如图600A)
在第一部分610及第二部分620上按预定的间距冶成第一导电材料602,这样第一部分610及第二部分620均形成太阳能电池。提供了一种使第一部分610及第二部分620形成电串联从而减小接触阻抗的方法。
在第一部分610及第二部分620上冶成第一导电材料602。其冶成过程将被本领域的专业人员所理解,正如图4A所述。
用溶胶凝胶,纳米压印或印刷法中的任意一种形成第一部分610中具有双台阶611的第一导电材料602。
接着冶成太阳能电池层603(如图600B)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的形成太阳能电池层603的方法。
之后斜沉积第二导电材料604(如图600C)。
采用电子束或热沉积将第二导电材料604沉积在一倾角为θ5的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层603上除了(d51,d52,和d53)部分外均沉积了一层薄薄的第二导电材料604。
随后蚀刻掉太阳能电池层603上(d51,d52,和d53)部分。
本领域的专业人员会完全理解如图4A所描述的沉积法。
以第二导电材料604作为掩膜垂直蚀刻太阳能电池层603(如图600D)。
本领域的专业人员会理解如图4A所描述的垂直蚀刻太阳能电池层603的方法。
接着冶成第三导电材料605以使第一部分610中的第一导电材料602与第二部分620中的第二导电材料604电连接(如图600E)。
正如图4A所描述的,本领域的专业人士能充分理解形成第三导电材料605的方法。
在本结构,第三导电材料605与第一部分610中的第一导电材料602是直接接触,以减小接触阻抗。第二部分620中沉积在第一导电材料602上的第二导电材料604与第三导电材料605也是直接接触,以减小接触阻抗。
这种结构使得电池单元300间电串联成为可能。
图7A是根据本发明第四个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
在基底701上以预定的间隔在预定的位置上冶成第一导电材料702(如图700A)在第一部分710及第二部分720上冶成第一导电材料702。其冶成过程将被本领域的专业人员所理解,正如图4A所述。
用溶胶凝胶,纳米压印或印刷法中的任意一种形成属于第一部分710具有单台阶711的第一导电材料702。
然后,冶成太阳能电池层703(如图700B)。
冶成太阳能电池层703的方法将被本领域的专业人员了解,正如图4A所描述。
之后,斜沉积上第二导电材料704(如图700C)。
采用电子束或热沉积将第二导电材料704沉积在一倾角为θ6的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层703上除了(d61和d62)部分外均沉积了一层薄薄的第二导电材料704。
太阳能电池层703中(d61和d62)部分随后被蚀刻掉。
如图4A所述,该领域的专业人士能够完全理解沉积法。
以第二导电材料704作为掩膜垂直蚀刻太阳能电池层703(如图700D)。
垂直蚀刻太阳能电池层703的方法将被本领域的专业人员所充分地了解,如图4A所描述。
接着冶成第三导电材料705以使第一部分710中的第一导电材料702与第二部分720中的第二导电材料704电连接(如图700E)。
冶成第三导电材料705的方法将被本领域的专业人员所充分地了解,如图4A所描述。
在本结构,第三导电材料705与第一部分710中的第一导电材料702是直接接触,以减小接触阻抗。第二部分720中沉积在第一导电材料702上的第二导电材料704与第三导电材料705也是直接接触,以减小接触阻抗。
本结构使电池单元300间电串联成为可能。
图7B是根据本发明第四个具体实施例改进后的的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
第一导电材料702以预定的间隔冶成在基底701预定的位置上(700A)。
第一导电材料702具有预定间隔,从而使得作为太阳能电池部分的第一部分710及第二部分720被各自冶成。这里还提供了太阳能电池第一部分710与第二部分720电串联从而减小接触阻抗的方法。
冶成第一部分710及第二部分720中的第一导电材料702,其形成过程将被本领域的专业人士所充分地了解,正如图4.A所描述。
采用溶胶凝胶法和纳米压印或印刷法中的一种具有双台阶的属于第一部分710的第一导电材料702。
然后,冶成太阳能电池层703(700B)。
冶成太阳能电池层703的方法将被本领域的专业人员所了解,正如图4.A所描述。
然后,斜沉积第二导电材料704(700C)。
采用电子束或热沉积将第二导电材料704沉积在一倾角为θ7的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层703上除了(d71,d72,和d73)部分外均沉积了一层薄薄的第二导电材料704。
太阳能电池层703的(d71、d72,和d73)部分随后被蚀刻掉。
沉积方法将被本领域的专业人员所充分地了解,正如在图4.A中所描述。
以第二导电材料704作为掩膜垂直蚀刻太阳能电池层703。
垂直蚀刻太阳能电池层的方法将被本领域的专业人员所了解,正如图4A所描述。
接着镀上第三导电材料705,使得第一部分710中的第一导电材料702与第二部分720中的第二导电材料704电连接。
冶成第三导电材料705的方法将被本领域的专业人员所充分地了解,正如在图4.A中所描述。
本结构,第三导电材料705与第一部分710中的第一导电材料702是直接接触,以减小接触阻抗。第二部分720中沉积在第一导电材料702上的第二导电材料704与第三导电材料705也是直接接触,以减小接触阻抗。
本结构使得电池单元300间电串联。
图8是根据本发明第五个具体实施例的透视式集成太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
第一导电材料802以预定间隔冶成在基底801预定的位置上。
基底801是一透明基底,第一导电材料802,是从含有镍(Ni),铬(Cr),钛(Ti),钨(W),铜(Cu),银(Ag),铝(Al),and金(Au)族群中选出的任意一种金属材料。.
在预定的间隔上冶成第二导电材料803。
在冶成第二导电材料803的过程中,基底801上形成很薄的第二导电材料803,采用印刷法在第二导电材料803上涂上一层抗蚀剂或聚合物,涂上抗蚀剂或聚合物后通过控制印刷上的抗蚀剂或聚合物的粘度可使第二导电材料803相互间隔地占据预定的位置。
涂完之后,以抗蚀剂和聚合物作为掩膜蚀刻掉第二导电材料903。之后,再除去抗蚀剂和聚合物。
印刷方法是一种运用最简单的印刷设备和简便而廉价的工艺来涂敷抗蚀剂或聚合物薄膜的丝网印刷方法,或用来形成具有良好倾斜度样品的凹印法。
使用各向异性或各向同性蚀刻法来蚀刻第二导电材料803。在各向同性方法中,第二层电材料803可以在两边形成弯曲和倾斜的表面,而且趋向越低侧宽度越宽。在各向异性方法中,第二导电材料803可形成一个垂直于基底801的截面,或一个符合预设倾斜度的斜面。
除了上面描述的形成第二材料导电803的方法外,还有一种用光刻法来涂敷抗蚀剂,而不是用印刷法来涂敷聚合物。光刻技术基于光照时抗蚀剂会导致化学反应及性质发生改变的原理。
在印刷法中使用的是含有导电膜制造原料(如油墨)的溶胶凝胶溶液,导电膜材料可直接涂在基底上,而不用基于印刷法或光刻法定模的抗蚀剂或聚合物。印刷法使在低温过程直接形成带状的导电膜材料而不需要用掩膜的刻蚀过程成为可能。
如果上述提到的各种印刷方法都用来蚀刻第二导电材料803,高密度式样印刷是可行的,薄膜具有很好的均匀性,过程也相对简单,而不必采用如传统方法所用的昂贵的激光定模设备。因此,可降低制造成本。
蚀刻并成型第二导电材料803的技术已经在韩国已申请专利,专利号为2005-0021771,题目为“用于集成薄膜太阳能电池的透明电极,和具有透明电极的透明基底之结构及制造方法”,这里透明电极指的是导电材料。
第二导电材料803是透明导电材料,其主要成分是从含有(ZnO),(SnO2)和(ITO)族群中选出的一种。
第二导电材料803镀在预定的位置上,作为第一部分810及第二部分820,这样810及820各自均形成了太阳能电池。换句话说,第一部分810及第二部分820中的太阳能电池间电串联,因此减小了接触电阻。
之后,冶成太阳能电池层804(800C)。
太阳能电池可以是硅基底太阳能电池,化合物基底的太阳能电池,有机太阳能电池或干染料敏化太阳能电池中的一种或多种。
在这些太阳能电池中,硅基底太阳能电池是非晶硅a-Si:H单结太阳能电池,a-Si:H/a-Si:H或a-Si:H/a-Si:H/a-Si:H多结太阳能电池,非晶硅-锗单结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H双结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H三结太阳能电池和非晶硅/微晶(多晶)硅双结太阳能电池中的任意一种。
之后,斜沉积第三导电材料805(800D)。
运用如电子束或热沉积法倾斜沉积第三导电材料805。
第三层导电材料805推荐使用透明导电材料,而且至少是从含氧化锌(ZnO),(SnO2),和氧化铟(ITO)族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第三导电材料805沉积在一倾角为θ8a的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层804上除了一部分外均沉积了一层薄薄的第三导电材料805。
太阳能电池层804上未被沉积的那部分随后被蚀刻掉。
之后,斜沉积第四导电材料806(800E)采用如电子束或热沉积法斜沉积第四导电材料806。
第四导电材料806推荐使用透明导电材料,而且至少是从(ZnO),(SnO2)和(ITO)族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第四导电材料806沉积在一倾角为θ8b的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层804上除了一部分外均沉积了一层薄薄的第四导电材料806。
太阳能电池层804上未被沉积的那部分随后被蚀刻掉。
用第三导电材料805及第四导电材料806作为掩膜,垂直地蚀刻太阳能电池层804(如图800F)推荐使用用如反应离子蚀刻这样的干蚀刻方法。
这种方法能使太阳能电池层804不需要特殊的掩膜即可精确蚀刻,因此可以实现电池单元间的绝缘带在数微米至数十微米之间。这样,与传统的基于等离子体化学蒸气加工法及基于激光束的激光定膜法相比,其绝缘带可减小数十乃至数百倍,从而可以使太阳能电池的有效区域达到最大化。
接着镀上第五导电材料807,使得第一部分810中的第一导电材料802与第二部分820中的第四导电材料806电连接。
金属掩膜,喷墨,丝网印刷,纳米压印及冲压中的任意一种方法均可用来成型第五导电材料807。
以成型的第一部分810中的第一导电材料802与第二导电材料803直接接触,以减小接触阻抗。第二部分820中沉积在第一导电材料802上的第三导电材料805与第五导电材料807也是直接接触,以减小接触阻抗。
本结构使得电池单元300间得以电串联。
图9是根据本发明第六个具体实施例的透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的结构及制造方法的横截面图。
第一导电材料902以预定间隔冶成在基底901预定的位置上。
基底901是一透明基底,第一导电材料902,是从含有镍(Ni),铬(Cr),钛(Ti),钨(W),铜(Cu),银(Ag),铝(Al),and金(Au)族群中选出的任意一种金属材料。
在预定间隔上形成第二导电材料903(900B)。
在冶成第二导电材料903的过程中,基底901上形成很薄的第二导电材料903,采用印刷法在第二导电材料903上涂上一层抗蚀剂或聚合物,涂上抗蚀剂或聚合物后通过控制印刷上的抗蚀剂或聚合物的粘度可使第二导电材料903相互间隔地占据预先设定的位置。
涂完之后,以抗蚀剂和聚合物作为掩膜蚀刻第二层导电材料903。之后,再除去抗蚀剂和聚合物。
印刷方法是一种运用最简单的印刷设备和简便而廉价的工艺来涂敷抗蚀剂或聚合物薄膜的丝网印刷方法,或用来形成具有良好倾斜度样品的凹印法。
使用各向异性或各向同性蚀刻法来刻蚀第二导电材料903。在各向同性方法中,第二导电材料903可以在两边形成弯曲和倾斜的表面,而且越趋向低侧越宽。在各向异性方法中,第二导电材料903可形成一个垂直于基底901的截面,或一个符合预设倾斜度的斜面。
除了上面描述的形成第二材料导电的方法外,还有一种用光刻法来涂敷抗蚀剂,而不是用印刷法来涂敷聚合物。光刻技术基于光照时抗蚀剂会导致化学反应及性质发生改变的原理。
在印刷法中使用的是含有导电膜制造原料(如油墨)的溶胶凝胶溶液,导电膜材料可直接涂在基底上而不用基于印刷法或光刻法定模的抗蚀剂或聚合物。印刷法使在低温过程直接形成带状的导电膜材料而不需要用掩膜的刻蚀过程成为可能。
如果上述提到的各种印刷方法都用来蚀刻第二导电材料903,高密度式样印刷是可行的,薄膜具有很好的均匀性,过程也相对简单,而不必采用如传统方法所用的昂贵的激光定模设备。因此,可降低制造成本。
刻蚀及成型第二导电材料903的技术已经在韩国已申请专利,专利号为2005-0021771,题目为“用于集成薄膜太阳能电池的透明电极,和具有透明电极的透明基底之结构及制造方法”,这里透明电极指的是导电材料。
第二导电材料903是透明导电材料,其主要成分是从含有氧化锌(ZnO),二氧化锡(SnO2)和氧化铟锡(ITO)族群中选出的一种。
把第二导电材料903镀在预定的位置上,形成了第一部分910及第二部分920,这样910及920各自均形成了太阳能电池。换句话说,太阳能电池第一部分910及第二部分920间串联,因此减小了接触电阻。
之后蚀刻太阳能电池层904(900C)。
太阳能电池可以是硅基底太阳能电池,化合物基底的太阳能电池,有机太阳能电池或干染料敏化太阳能电池中的一种或多种。
在这些太阳能电池中,硅基底太阳能电池是非晶硅a-Si:H单结太阳能电池,a-Si:H/a-Si:H或a-Si:H/a-Si:H/a-Si:H多结太阳能电池,非晶硅-锗单结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H双结太阳能电池,a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H三结太阳能电池和非晶硅/微晶(多晶)硅双结太阳能电池中的任意一种。
然后斜沉积第三导电材料905(900D)。
采用如电子束或热沉积的沉积法斜沉积第三导电材料905。
第三层导电材料905推荐使用透明导电材料,而且至少是从含有ZnO,SnO2及ITO的族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第三导电材料905沉积在一倾角为θ9a的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层904上除了一部分(d1)外均沉积了一层薄薄的第三导电材料905。而太阳能电池层904上的这一部分(d1)随后被蚀刻掉了。
以第三导电材料905作为掩膜,垂直蚀刻太阳能电池层904(900E)。
推荐使用如反应离子蚀刻这样的干蚀刻方法。
这种方法可以使太阳能电池层904被精确蚀刻而不需要特殊的掩膜,因此可以实现电池单元间的绝缘带在数微米至数十微米之间。这样,与传统的基于等离子体的化学蒸气加工法及基于激光束的激光定膜法相比,其绝缘带可减小数十乃至数百倍,从而可使太阳能电池的有效区域达到最大化。
接着斜蚀刻第四导电材料906,以将第一部分910中的第一导电材料902与第二部分920中的第三导电材料905连接起来。
接着将第四层导电材料906倾斜地镀上,以将第一部分910中的第一层导电材料902与第二部分920中的第三层导电材料905连接起来。
采用如电子束或热沉积的沉积法斜沉积第四导电材料906。
第四导电材料906推荐使用透明的导电材料,而且至少是从含有ZnO,SnO2及ITO族群中选出的一种。
因此,采用电子束或热沉积将第四导电材料906沉积在一倾角为θ9b的斜面上时,沉积的直线性使得太阳能电池层904上除了一部分外均沉积了一层薄薄的第四导电材料906。
本结构使得一电池单元300间相互得以电串联。
如上所述,本发明优点之一是透视式集成薄膜太阳能电池中电池单元间的绝缘带与传统方法激光式和化学蒸气加工法制作的相比减小了数十乃至数百倍,因此,使得太阳能电池的有效区域达到最大化并提高了太阳能电池中电池单元的性能。
本发明的优点之二是不需要精确地控制单元的位置即可形成自组装,在加工透明电极时不用采用激光和精确定位控制系统而完成刻蚀,从而降低了制造成本。因为形成透明电极后的所有过程均是在真空状态下完成的,从而保证电池单元与大气接触时其性能不受影响。
显然,本发明可以用很多方式改变,而这些改变都不会背离本发明的技术方案和范围,所有这些修改都包含在本发明申请的权利要求书中。
权利要求
1.一种透视式集成薄膜太阳能电池的制造方法,其特征在于它包括冶成第一导电材料使之与透明基底相分离并呈带状,从而使第一导电材料包含一个预定空间以使光能够直接穿过透明基底;冶成一太阳能电池层;斜沉积第二导电材料,然后用该第二导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层。
2.如权利要求1所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池的制造方法,其特征在于该第一导电材料通过位于该电池单元边界面上的预定间隔而延展。
3.如权利要求1所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池的制造方法,其特征在于该预定空间呈六边形。
4.一种透视式集成薄膜太阳能电池,其特征在于它可通过权利要求1所述的方法制造出来。
5.一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于,它包括在透明基底上冶成一带状的第一导电材料;冶成一相分开的并呈带状的第二导电材料层,使之与任一太阳能电池毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一个预定距离空间;冶成一太阳能电池层,斜沉积第三导电材料;用第三导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;冶成第四导电材料层并使其通过第三导电材料层与第一导电材料层电串联。
6.如权利要求5所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第二导电材料是一种透明导电材料。
7,如权利要求5所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于其中第二导电材料的冶制与成型还包括一个步骤,即在第一导电材料层之上冶成第二导电材料的虚拟模型,从而使第一导电材料与第二导电材料之间存留一定空间。
8.一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于其步骤包括于透明基底上冶成一相分开并呈带状的第导电材料层,从而形成一个预定分离空间;冶成一相分开并呈带状的第二导电材料层,使之与任何一个太阳能电池毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一定预定分离空间;冶成一太阳能电池层;斜沉积第三导电材料;用第三导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;冶成第四导电材料层并使其通过第三导电材料层与第二导电材料层相电连。
9.如权利要求8所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第一导电材料层是一种透明导电材料。
10.一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于其步骤包括于透明基底上冶成一相分开的并呈带状的第一导电材料层,从而形成一个预定分离空间;冶成一太阳能电池层;斜沉积第二导电材料;用第二导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;冶成第三导电材料层并使其通过第二导电材料层与第一导电材料层相电连。
11.如权利要求10所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第一导电材料层是一种透明导电材料。
12.如权利要求10所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第一导电材料层的冶制与成型还包括一局部台阶。
13.如权利要求10所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于冶成该台阶可以压纹和雕刻中任一方法。
14.如权利要求10所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于冶成该台阶可使用溶胶-凝胶方法和纳米烙印方法或印刷方法中任一方法。
15.一种电串联的透视式集成薄膜太阳能电池单元的制造方法,其特征在于其步骤包括于透明基底上冶成一相分开并呈带状的第一导电材料;冶成一相分开的并呈带状的第二导电材料层,使之与任何一个太阳能电池毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成一定预定分离空间;冶成一太阳能电池层;斜沉积第三导电材料;斜沉积第四导电材料;用第三和第四导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;冶成第五导电材料层并使其通过第三导电材料层与第一导电材料层相电连。
16.如权利要求15所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第二导电材料是一种透明导电材料。
17.一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于其步骤包括于透明基底上冶成一相分开并呈带状的第一导电材料;冶成一相分开并呈带状的第二导电材料层,使之与任何一个太阳能电池毗连的第一导电材料层的一部分相电连,从而形成预定分离空间;冶成一太阳能电池层;斜沉积第三导电材料;用第三导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;斜沉积第四导电材料,并通过第三导电材料层与第一导电材料层相电连。
18.如权利要求17所述的一种透视式集成薄膜太阳能电池单元间电串联的方法,其特征在于该第二导电材料是一种透明导电材料。
全文摘要
本发明涉及一种透视式集成太阳能电池及其制造方法,其步骤包括冶成一个相分开并呈带状的第一导电材料并置于透明基底之上,以使第一导电材料包含一个预定空间以供光线可直接穿过该透明基底;冶成一太阳能电池(半导体)层,斜沉积第二导电材料并用该第二导电材料层作为掩膜蚀刻该太阳能电池层;按照本步骤就可以制成透视式集成太阳能电池。本发明还同时涉及其电池单元间电串联的方法,工艺简单,制作容易,成本低,具有广泛市场前景。
文档编号H01L27/15GK1983567SQ20061016585
公开日2007年6月20日 申请日期2006年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者林宏树, 权圣源, 郭中焕, 朴相一, 梁智焕, 金相桓, 李裕进, 申镇国 申请人:韩国科学技术院
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