专利名称：柔性薄膜太阳能电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种柔性薄膜太阳能电池及其制造方法。
背景技术：
能源是人类社会发展的动力，是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基 础。目前广泛使用的常规能源(主要是煤、石油、天然气等化石能源)有限，且多年过度的 开发利用已造成严重的环境问题，制约着经济和社会的发展。因此，开发可再生能源是关系 到国家可持续发展战略的关键问题之一。在各种可再生能源中，太阳能光伏发电技术是近 些年来太阳能利用领域中发展最快，最前沿的研究领域。其中薄膜太阳能电池因为耗材少、 制造成本低而成为研究的热点。目前的薄膜太阳能电池按衬底可分为硬性衬底(如玻璃衬 底)和柔性衬底(如高温塑料、树脂聚合物、铝箔、钢带)两大类。柔性衬底薄膜太阳电池由于重量轻、可卷曲的特性，具有便于携带、易与建筑一体 化和高功率重量比的优点，从而在军事和民用上均具有良好的应用前景，极大地扩展了太 阳电池的应用空间；柔性衬底薄膜太阳电池便于采用卷到卷(roll-to-roll)的连续沉积 工艺，虽生产成本较高但可大面积连续化生产。如果采用质量较轻且不易破碎的柔性太阳 电池制作电站，不仅可以大大降低电池的运输成本和电站的建设成本，而且更便于在已有 建筑的顶部和四周安装，且不需要增加建筑物的承重要求。也可以制造出可以自由移动的 太阳能电站，还可制造出便携式、大众化太阳能电池，这样不仅可以最大限度的利用太阳 能，而且可以满足形形色色的能源需求。目前，柔性薄膜太阳能电池基本都是在柔性衬底上制备。但是，在柔性衬底表面沉 积薄膜的生产设备与现有的、在硬性材料上沉积薄膜的设备不兼容，且非常昂贵，工艺较为 复杂。其中利用临时衬底作为柔性转移衬底制造柔性薄膜太阳电池的方法中，存在临时衬 底需要蚀刻去除，不可重复利用，且不利于大面积产业化等问题。而且在柔性衬底上直接形 成的薄膜太阳能电池难以高效地实现大面积内级联(monolithicintegration)。有诸多尝试将柔性衬底粘贴于玻璃等硬性基板表面来完成柔性薄膜太阳能电池 的制造，但其遇到的问题包括对柔性衬底材料的苛刻要求例如耐温性、真空腔室的非污染 性、高温过程后的透光性及衬底与器件层系热膨胀系数的相对匹配、柔性衬底与硬性基板 的温度性能匹配等。另外，大面积柔性衬底很难保证在整个器件制造过程中自始至终保持 平展地铺设在玻璃表面、且工艺完成后利于柔性衬底的剥离。即使有这种材料，例如聚酰亚 胺，但其价格昂贵，而且很难自始至终保持平展。特别在大面积柔性薄膜太阳能电池的制造 过程中，形成内级联的激光划线工艺会对其造成损伤。所以至今尚无可以低成本实现制造 大面积、高度集成(内级联)的柔性薄膜太阳能电池的先例。如何能够利用现有的使用硬性基板的大面积沉积生产设备和加工工艺，亦即，利 用现有的在硬性衬底上沉积薄膜的设备和工艺直接在硬性基板例如玻璃上沉积薄膜太阳 能电池的薄膜层系且使其具有内级联结构，然后将一柔性载体牢靠地结合在该层系上，并 使柔性载体和薄膜层系一起整体地从硬性基板上脱离，经过进一步加工比如用柔性材料封
4装，从而形成大面积、内级联的柔性薄膜太阳能电池，目前还是太阳能电池制造业难以想象 的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性薄膜太阳能电池及其制造方法。本发明的宗旨是 硬性制造、柔性成型，亦即不需要使用柔性衬底，而是直接借助玻璃等硬性载板，在其上形 成包括透明导电前电极、单结或多结p-i-n叠层结构和背电极等层系结构的薄膜太阳能电 池层系，且使其具有内级联结构，再将柔性载体牢靠地结合在电池层系上，然后将柔性载体 和电池层系一起整体性地从硬性载板表面脱离，经过进一步加工比如用柔性材料封装，从 而形成大面积、内级联的柔性薄膜太阳能电池及其组件。为达到上述目的，本发明提供的一种柔性薄膜太阳能电池的制造方法，包括下列 步骤提供硬性载板；在所述硬性载板表面形成剥离层；在所述剥离层表面形成薄膜太阳能电池层系；在所述薄膜太阳能电池层系表面结合或形成柔性承载层；将所述柔性承载层和薄膜太阳能电池层系整体与所述硬性载板分离。优选的，所述方法还包括在所述剥离层表面形成保护阻挡层的步骤。优选的，所述方法还包括在所述薄膜太阳能电池层系表面形成保护层的步骤。所述形成薄膜太阳能电池层系的步骤包括；制备透明导电前电极，并切割划线；沉积单结或多结p-i-n薄膜叠层结构，并切割划线；制备背电极，切割划线，完成内级联，并将电极引出。可选的，所述切割划线的方式包括激光切割划线、利用机械切割工具划线或化学 刻蚀划线。可选的，所述剥离层的材料为透明、耐温材料，包括含各类硅胶、各类脱模剂、各类 聚合物、各类玻璃离型剂，以及含上述材料的混合物。可选的，所述剥离层的材料为聚对二甲基苯。可选的，所述剥离层的形成方法包括真空蒸镀、喷涂、刷涂、湿涂、网印式印刷、刮 印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。可选的，所述承载层的材料包括太阳能电池和柔性显示器件所使用的柔性封装材 料。可选的，所述承载层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、耐热透明树脂、光硬化型 树脂、热硬化型树脂或沙林树脂。可选的，所述承载层的形成或与所述薄膜太阳能电池层系的结合方法包括层压、 蒸压autoclave、粘贴、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式 印刷或旋转式涂布。可选的，所述保护阻挡层的材料包括金属氧化物、聚合物或宽带隙硅化物。可选的，所述保护层的材料包括绝缘性金属氧化物、聚合物、氧化物、氮化物或碳化物。可选的，所述聚合物包括聚酰亚胺、聚酰胺酸或氟化聚合物。可选的，所述保护阻挡层的形成方法包括CVD、PVD、喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、 刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。可选的，所述保护层的形成方法包括CVD、PVD、喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、刮 印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。可选的，所述剥离层和保护阻挡层的耐温范围为在200°C下大于6小时。所述柔性承载层与薄膜太阳能电池层系之间的粘结强度大于所述剥离层与硬性 载板和/或所述剥离层与薄膜太阳能电池层系之间的粘结强度。所述形成薄膜太阳能电池层系的工艺包括PECVD和PVD工艺。所述PECVD工艺在激励电极板和接地电极板纵向间隔交替放置的大面积PECVD沉 积设备中进行。所述保护阻挡层和/或保护层为单层或多层结构。所述硬性载板包括玻璃。所述剥离层为单层或多层叠合的复合层结构。分离后，所述方法进一步包括对所述薄膜太阳能电池层系进行保护性封装的步
马聚ο可选的，所述分离的方式包括提拉所述承载层，使所述承载层和薄膜太阳能电池 层系整体性地与所述硬性载板分离。所述柔性承载层与所述保护层和薄膜太阳能电池层系之间的粘结强度大于所述 剥离层与硬性载板和/或所述剥离层与所述保护阻挡层之间的粘结强度。所述承载层和薄膜太阳能电池层系整体性地与所述硬性载板分离时，所述剥离层 全部或大部分与所述硬性载板脱离。本发明还提供了一种柔性薄膜太阳能电池，包括柔性载体和其承载的薄膜太阳能 电池层系，所述薄膜太阳能电池层系包括透明导电前电极、单结或多结p-i-n叠层结构和 背电极，以及通过划线工艺形成的内级联结构。可选的，所述薄膜太阳能电池层系表面具有保护阻挡层。可选的，所述薄膜太阳能电池层系与柔性载体之间具有保护层。可选的，所述柔性薄膜太阳能电池的工作面上具有封装层。与现有技术相比，本发明的优点本发明的柔性薄膜太阳能电池的制造方法在硬性载板例如玻璃表面形成薄膜太 阳能电池层系，且使其具有内级联结构，再在电池层系表面贴合柔性载体并使柔性载体和 电池层系牢靠地结合，然后通过例如提拉柔性载体等方式将柔性载体和电池层系整体性地 与硬性载板分离，实现将薄膜太阳能电池层系整体转移到柔性载体上，从而形成大面积、内 级联的柔性薄膜太阳能电池。由此可见，本发明的方法不需要使用柔性衬底，大大降低了使 用柔性材料的材料成本；而且不需要现有昂贵的柔性器件的roll-to-roll制造设备，能够 利用现有的制造大面积薄膜太阳能电池的真空沉积及其他加工设备和工艺，直接在硬性载 板上以硬性制造、柔性成型的方式制造出高转换效率的、具有内级联结构的柔性薄膜太阳 能电池，与现有的成熟的薄膜太阳能电池的制造工艺兼容，克服了使用不锈钢或聚合物等
6柔性衬底制造大面积柔性太阳能电池的工艺复杂及成本较高的缺点。此外，由于本发明采用普通玻璃等硬性衬底，等薄膜剥离后，可以对其进行清洗后 重复利用，进一步降低了制造成本。本发明的方法能够利用现有在玻璃基板上制造大面积、内级联薄膜太阳能电池的 生产设备，以更低的成本、更可靠的工艺，大批量生产柔性薄膜太阳能电池，回避了传统柔 性薄膜太阳能电池制造方法的苛刻的对材料、设备、工艺和集成的要求。拓宽了现有在玻璃 基板上制造薄膜太阳能电池的生产设备的应用范围，丰富了产品结构。
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目 的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按 比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。为清楚起见，放大了层的厚度。图1为本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法的基本流程图；图2为根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法具体实施例的流程图；图3a至图3d为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法基本实施例的流程 的器件剖面结构示意图；图4a至图4d为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法另一实施例的流程 的器件剖面结构示意图；图5a至图5e为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法又一实施例的流程 的器件剖面结构示意图；图6a至图6e为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法再一实施例的流程 的器件剖面结构示意图；图7a至图7d为根据本发明柔性薄膜太阳能电池实施例的结构示意图。所述示图是示意性的，而非限制性的，在此不能过度限制本发明的保护范围。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。图1为本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法的基本流程图。如图1所示，本发明 的核心宗旨是硬性制造、柔性成型。即首先提供硬性载板(SlOl)，例如玻璃；然后，在该硬 性载板表面形成剥离层(S102)；再在所述剥离层表面形成薄膜太阳能电池层系(S103)；随 后在所述薄膜太阳能电池层系表面形成柔性承载层(S104)；然后将所述柔性承载层和薄 膜太阳能电池层系整体与所述硬性载板分离(S105)。也就是说，本发明能够利用现有的制 造大面积薄膜太阳能电池的真空沉积及其他加工设备和工艺，先直接在硬性载板上制造出 薄膜太阳能电池层系，然后再利用柔性载体将薄膜太阳能电池层系与硬性载板分离，这样， 薄膜太阳能电池层系便整体转移到柔性载体上，从而制造出柔性薄膜太阳能电池。图2为根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法具体实施例的流程图。如图2所
7示，首先提供一玻璃载板，也就是玻璃基板(S201)，对玻璃载板进行表面处理(S202)之后， 在玻璃载板表面形成剥离层(S203)；然后，利用常规LPCVD设备制备氧化锌(ZnO)透明导 电前电极，然后激光切割划线(S204)、利用大面积PECVD沉积设备沉积硅基p-i-n薄膜层 系，然后激光切割划线(S205)、利用常规PVD设备制备背电极，然后激光切割划线，形成内 级联结构，并将电极引出(S206)，形成大面积、具有内集成互连结构(内级联)的集成薄膜 太阳能电池层系；随后，在背电极上形成柔性承载层(S207)；从玻璃载板上剥离集成薄膜 太阳能电池层系(S208)；最后对电池进行适当的封装处理(S209)。除了激光划线之外，还 可以用机械刀具划线或化学刻蚀划线。图3a至图3d为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法基本实施例的流 程的器件剖面结构示意图。如图3a至图3d所示，本发明的方法首先提供硬性载板，例如 玻璃载板100，然后在玻璃载板100表面形成剥离层110。剥离层110的材料要求是透 明的、耐温范围在200°C下不低于6小时的材料，例如各类硅胶、各类聚合物、各类脱模剂 (moldrelease)，各类玻璃离型剂(脱膜剂)例如聚对二甲基苯、以及含上述材料的混合物。 总之剥离层110的材料要能够便于大面积均勻敷设形成膜层。形成剥离层110的方法包括 真空蒸镀、喷涂、刷涂、湿涂(包括各种solution coating，下同)、网印式印刷、刮印、接触 式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。剥离层110的作用是要既能够保 证在制造过程中薄膜太阳能电池层系120不会脱离玻璃载板100，又能够在提拉承载层130 时使薄膜太阳能电池层系120能够轻易且无损伤地脱离玻璃载板100。所述剥离层110可以是单层或多层叠合的复合层结构。然后，在所述剥离层110表面形成硅基薄膜太阳能电池层系120，包括诸如ZnO或 ITO的TCO (透明导电前电极)、利用PECVD工艺形成的单结或多结p-i-n叠层结构、导电背 电极(例如AZ0/A1)；通过激光划线、机械刀具划线或化学刻蚀形成内级联结构，使被划线 分割出的多个子电池串联在一起。之后，在薄膜太阳能电池层系120表面形成柔性承载层130，以下简称承载层 130。所述承载层130的材料包括太阳能电池和柔性显示器件所使用的柔性封装材料，要 求其具有一定的化学稳定性和抗拉强度，且优选的具有防水性能。例如聚对苯二甲酸乙 二醇酯、耐热透明树脂、光硬化型树脂、热硬化型树脂或沙林树脂。承载层130可利用层 压、蒸压autoclave、粘贴、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷 墨式印刷或旋转式涂布等方法粘结在薄膜太阳能电池层系120表面形成。例如，可先把 EVA (Ethylene Vinyl Acetate，乙烯-醋酸乙烯共聚物)或PVB (Poly Vinyl Butyral，聚乙 烯醇缩丁醛)等粘连材料覆盖在薄膜太阳能电池层系120表面，再覆盖上柔性封装材料，然 后将柔性封装材料与薄膜太阳能电池层系120结合在一起，此时柔性封装材料和粘连材料 就作为承载层130，其与薄膜太阳能电池层系120紧密粘结在一起。还可以使用沙林树脂 (Surlyn)代替EVA或PVB，沙林树脂具有优异的常温抗冲击韧性、出色的抗磨损、刮擦性能、 防水，较好的化学稳定性，且具有较好的抗拉强度。可直接粘贴在薄膜太阳能电池层系120 表面。柔性封装材料与沙林树脂层压在一起，构成承载层130。沙林树脂如果足够厚的话也 可以直接作为承载层130。还可以使用PVB作为粘结材料，利用高压釜(autoclave)贴合或 蒸压(热高压法)的方式将柔性封装材料和PVB压合，牢固地粘结在薄膜太阳能电池层系 120表面。总之，只要是能够将柔性封装材料或其它能够粘结在薄膜太阳能电池层系120表
8面且具有一定强度的材料，使之能与薄膜太阳能电池层系120整体脱离玻璃载板100，都适 用于本发明。接下来，将柔性承载层130和薄膜太阳能电池层系120整体与所述硬性载板分离。 分离的方式包括提拉所述承载层130，使其带着薄膜太阳能电池层系120 —起整体上从玻 璃载板100上脱离。从前面描述的承载层130与薄膜太阳能电池层系120的粘结方式和剥 离层110与玻璃100之间的粘结方式可知，柔性承载层130，其与薄膜太阳能电池层系120 之间的粘结强度要远大于剥离层110与玻璃100和/或剥离层110与薄膜太阳能电池层系 120之间的粘结强度。这样才能保证提拉承载层130时使薄膜太阳能电池层系120能够轻 易且无损伤地脱离玻璃载板100。随后，再对薄膜太阳能电池层系120暴露在空气中的一面进行保护性封装和其他 处理，形成柔性薄膜太阳能电池。图4a至图4d为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法另一实施例的流 程的器件剖面结构示意图。如图4a至图4d所示，本实施例中，在形成剥离层110之后，所 述方法在剥离层110表面还形成保护阻挡层200。所述保护阻挡层200的材料包括金属氧 化物、聚合物或宽带隙硅化物，例如A1203、SiNx, SiOx或5比)(，聚合物包括聚酰亚胺、聚酰胺 酸或氟化聚合物。形成的方法包括CVD、PVD、喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚 轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。保护阻挡层200要求具有一定的耐温 性、透明度和防扩散性能。除此之外，保护阻挡层200能在薄膜太阳能电池层系120与硬性 载板100脱离过程中和过程后，特别是过程中，对薄膜太阳能电池层系120起不被拉坏的保 护作用；能够阻挡玻璃载板100和剥离层110中的物质扩散到薄膜太阳能电池层系120中。然后在保护阻挡层200表面再形成薄膜太阳能电池层系120，在薄膜太阳能电池 层系120表面再形成承载层130，最后提拉所述承载层130，其带着薄膜太阳能电池层系120 整体上从玻璃载板100上脱离，随后，再对脱离玻璃载板100的薄膜太阳能电池层系进行保 护性封装和其他处理，形成柔性薄膜太阳能电池。图5a至图5e为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法又一实施例的流程 的器件剖面结构示意图。如图5a至图5e所示，本实施例中，首先提供玻璃载板100，然后在 玻璃载板100表面形成剥离层110，在所述剥离层110表面形成薄膜太阳能电池层系120。 随后，在薄膜太阳能电池层系120表面形成保护层300。保护层300的材料包括绝缘性金 属氧化物、聚合物、氧化物、氮化物或碳化物，其中的聚合物包括聚酰亚胺或聚酰胺酸；金属 氧化物、氧化物、氮化物或碳化物为例如A1203、SiNx, SiOx或SiCx。其形成的方法包括CVD、 PVD、印刷、喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式 印刷或旋转式涂布。保护层300能够提高器件各层系120整体的抗拉强度，又能够进一步 提高绝缘及防潮性能，还可以增加承载层130与光电器件各层系120之间的粘合力。然后在保护层300表面再形成柔性承载层130。承载层130与保护层300和薄膜 太阳能电池层系120之间的粘结强度要大于剥离层110与硬性载板100之间的粘结强度。 这样在提拉承载层130时其才能带着保护层300、薄膜太阳能电池层系120等一起整体上从 玻璃载板100上脱离。随后，再对薄膜太阳能电池层系120的暴露在空气中的一面进行保护性封装和其 他处理，形成柔性薄膜太阳能电池。
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图6a至图6e为说明根据本发明柔性薄膜太阳能电池制造方法再一实施例的流程 的器件剖面结构示意图。如图6a至图6e所示，本实施例中，结合了上述图4a至图4d以及 图5a至图5e所示的两个实施例，在剥离层110表面形成保护阻挡层200，然后在保护阻挡 层200表面再形成薄膜太阳能电池层系120，在薄膜太阳能电池层系120表面再形成保护层 300，在保护层300表面再形成承载层130。柔性承载层130与保护层300和薄膜太阳能电 池层系120之间的粘结强度要大于剥离层110与硬性载板100、和/或剥离层110与保护阻 挡层200之间的粘结强度。提拉所述承载层130时，剥离层110会全部或部分的与玻璃载 板100分离。上述的保护阻挡层200和保护层300都可以是一层或多层叠和的复合层结构。在 承载层130和薄膜太阳能电池层系120与玻璃载板100分离后，也有可能全部或部分的，优 选的，保护阻挡层200全部粘结在薄膜太阳能电池层系120上。再对薄膜太阳能电池层系 120的工作面(受光面)进行保护性封装和其他处理，形成柔性薄膜太阳能电池。上述实施例中，使薄膜太阳能电池层系120整体与玻璃载板100分离的方式是通 过提拉所述承载层130。除此之外，还可以采用浸泡、紫外线或激光处理剥离层110的方式 将薄膜太阳能电池层系120与玻璃载板100分离。总之，只要是能够将承载层130和薄膜 太阳能电池层系120整体性地与玻璃载板100分离的方法都在本发明的保护范围内。需要说明的是，上述本发明的方法可利用在玻璃基板表面制造硅基薄膜太阳能电 池的大型PECVD设备中进行。这种PECVD设备中的激励电极板和接地电极板纵向间隔交替 放置，可在大面积玻璃基板上沉积薄膜，生产效率很高。如专利号为200820008274. 5的中 国专利中所描述的。图7a至图7d为根据本发明柔性薄膜太阳能电池实施例的结构示意图。如图7a 至图7d所示，本发明的柔性薄膜太阳能电池以多结薄膜电池为例，包括柔性载体130(柔性 承载层)和其承载的薄膜太阳能电池层系120，薄膜太阳能电池层系120包括透明导电前电 极210、主要吸收短波光的顶层非晶硅薄膜层250、主要吸收长波光的底层非晶硅锗薄膜层 220以及背接触层230，通过划线工艺(例如激光划线、机械划线或化学刻蚀)，形成内集成 互联(内级联)结构，使被划线分割出的多个子电池串联在一起。在图7b所示的实施例中，薄膜太阳能电池层系120表面还具有保护阻挡层200。在图7c所示的实施例中，薄膜太阳能电池层系120与柔性载体130之间还具有保 护层300。在图7d所示的实施例中，薄膜太阳能电池层系120表面具有保护阻挡层200，薄膜 太阳能电池层系120与柔性载体130之间具有保护层300。在柔性薄膜太阳能电池的工作面上具有封装层240。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任 何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技 术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。 因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任 何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
一种柔性薄膜太阳能电池的制造方法，包括下列步骤提供硬性载板；在所述硬性载板表面形成剥离层；在所述剥离层表面形成薄膜太阳能电池层系；在所述薄膜太阳能电池层系表面结合或形成柔性承载层；将所述柔性承载层和薄膜太阳能电池层系整体与所述硬性载板分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法还包括在所述剥离层表面形成 保护阻挡层的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法还包括在所述薄膜太阳能 电池层系表面形成保护层的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述形成薄膜太阳能电池层系的步骤包括；制备透明导电前电极，并切割划线；沉积单结或多结p-i-n薄膜叠层结构，并切割划线；制备背电极，切割划线，完成内级联，并将电极引出。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述切割划线的方式包括激光切割划线、 利用机械切割工具划线或化学刻蚀划线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述剥离层的材料为透明、耐温材料，包 括含各类硅胶、各类脱模剂、各类聚合物、各类玻璃离型剂，以及含上述材料的混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述剥离层的材料为聚对二甲基苯。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述剥离层的形成方法包括真空蒸镀、喷 涂、刷涂、湿涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式 涂布。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述承载层的材料包括太阳能电池和柔 性显示器件所使用的柔性封装材料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述承载层的材料包括聚对苯二甲酸乙 二醇酯、耐热透明树脂、光硬化型树脂、热硬化型树脂或沙林树脂。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述承载层的形成或与所述薄膜太阳 能电池层系的结合方法包括层压、蒸压autoclave、粘贴、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚 轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转式涂布。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述保护阻挡层的材料包括金属氧化 物、聚合物或宽带隙硅化物。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述保护层的材料包括绝缘性金属氧化 物、聚合物、氧化物、氮化物或碳化物。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于所述聚合物包括聚酰亚胺、聚酰 胺酸或氟化聚合物。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述保护阻挡层的形成方法包括CVD、 PVD、喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或 旋转式涂布。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述保护层的形成方法包括CVD、PVD、 喷涂、湿涂、刷涂、网印式印刷、刮印、接触式滚轮涂布、接触式板状涂布、喷墨式印刷或旋转 式涂布。
17.根据权利要求2或6所述的方法，其特征在于所述剥离层和保护阻挡层的耐温范 围为在200°C下大于6小时。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述柔性承载层与薄膜太阳能电池层系 之间的粘结强度大于所述剥离层与硬性载板和/或所述剥离层与薄膜太阳能电池层系之 间的粘结强度。
19.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述形成薄膜太阳能电池层系的工艺包 括PECVD和PVD工艺。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述PECVD工艺在激励电极板和接地 电极板纵向间隔交替放置的大面积PECVD沉积设备中进行。
21.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于所述保护阻挡层和/或保护层为 单层或多层结构。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述硬性载板包括玻璃。
23.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述剥离层为单层或多层叠合的复合层 结构。
24.根据权利要求3所述的方法，其特征在于分离后，所述方法进一步包括对所述薄 膜太阳能电池层系进行保护性封装的步骤。
25.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述分离的方式包括提拉所述承载层， 使所述承载层和薄膜太阳能电池层系整体性地与所述硬性载板分离。
26.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述柔性承载层与所述保护层和薄膜太 阳能电池层系之间的粘结强度大于所述剥离层与硬性载板和/或所述剥离层与所述保护 阻挡层之间的粘结强度。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于所述承载层和薄膜太阳能电池层系整 体性地与所述硬性载板分离时，所述剥离层全部或大部分与所述硬性载板脱离。
28.一种柔性薄膜太阳能电池，其特征在于包括柔性载体和其承载的薄膜太阳能电 池层系，所述薄膜太阳能电池层系包括透明导电前电极、单结或多结p-i-n叠层结构和背 电极，以及通过划线工艺形成的内级联结构。
29.根据权利要求28所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于所述薄膜太阳能电池 层系表面具有保护阻挡层。
30.根据权利要求28或29所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于所述薄膜太阳能 电池层系与柔性载体之间具有保护层。
31.根据权利要求30所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于所述柔性薄膜太阳能 电池的工作面上具有封装层。
全文摘要
本发明公开了一种柔性薄膜太阳能电池及其制造方法，包括提供硬性载板；在所述硬性载板表面形成剥离层；在所述剥离层表面形成薄膜太阳能电池层系；在所述薄膜太阳能电池层系表面形成柔性承载层；将所述柔性承载层和薄膜太阳能电池层系整体与所述硬性载板分离。本发明能够直接在硬性载板例如玻璃表面制造柔性薄膜太阳能电池，而不需要依赖传统的物理化学特性要求很高且很昂贵的柔性衬底，也不需要在硬性载板表面先贴敷柔性衬底再继续沉积薄膜的复杂的制造柔性薄膜太阳能电池的过程，是一种革命性的在硬性载板上直接制造大面积、内级联柔性薄膜太阳能电池的方法。
文档编号H01L51/48GK101964398SQ20101050150
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者单洪青, 施成营, 李沅民, 杨与胜, 林朝晖 申请人:福建钧石能源有限公司