专利名称：串联型集成光电模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种串联型集成光电模块及其制造方法。
背景技术：
目前，伴随着现有能源如石油、煤炭等将会枯竭的预测，人们越来越关注替代这些现有能源的可替代能源。其中，太阳能因其资源丰富且不污染环境而特别受到瞩目。将太阳能转换为电能的光电模块和二极管一样，具有P型半导体和η型半导体的接合结构。当光照射到光电模块时，光和光电模块中构成半导体的物质之间产生相互作用， 产生带㈠电荷的电子和带⑴电荷的空穴，电荷的流动产生电流。光电模块根据半导体的厚度分为块型(bulk)和薄膜型(thin film)，薄膜型光电模块包括，厚度在数十Pm至数Pm以下的光电转换物质。目前，块型硅光电元件广泛应用于地面电力领域。但是，最近随着块型硅光电模块的需求激增，出现原料供应紧张，价格不断上涨。因此，最近出现了具有高能源转换效率的同时，还可以以低廉的价格批量生产的集成型薄膜光电模块的需求。但是，单一接合(single-junction)薄膜光电模块在其性能上存在局限性，所以开发层压多个单位电池形成的双重接合薄膜光电模块或三重接合薄膜光电模块，追求高稳定化的效率(stabilized efficiency)。双重接合或三重接合薄膜光电模块被称之为串联型光电模块。与此同时，为了提高薄膜光电模块的效率，还进行光电模块的集成化技术研究。光电模块的集成化技术可以减少大面积光电模块的界面阻抗提高光转换效率，过去是通过光电模块的直线型激光划线的方式实现的。直线型激光划线横穿电子的移动方向，所以电子的移动距离短，可以提高收集效率。但是，经过激光划线的区域就变成光电电池无法生成光电电力的部分，造成太阳能电池的无效区域。图I为现有的通过直线型激光划线制造的薄膜光电模块的示意图。基板100上依次形成有，下部电极200、光电转换层300以及上部电极400。为了防止所述下部电极200之间的短路，形成贯通下部电极200的下部电极分离槽P1。还形成有贯通光电转换层300的分离槽P2。并且，形成有贯通光电转换层300和上部电极400的上部分离槽P3,由此形成单元电池UC1，UC2。在此，所述光电转换层300可以是多个单元电池层层压的形态。所述单元电池层是可以执行光电转换的基本单元层。例如，所述光电转换层300可以包括两个或三个层压的单元电池层。即，所述各个单元电池UC1，UC2可以是由多个单元电池层压的形态。为了加强内部反射提高光捕捉效果，所述光电转换层300可以包括氧化硅、氮化硅、碳化硅等硅合金中间反身寸膜(intermediate reflective layer)。将所述上部电极400和所述下部电极200相连，通过起到电子的移动通道作用的分离槽P2，相邻的单元电池UC1，UC2串联起来。即，第一单元电池UCl的下部电极200和第二单元电池UC2的上部电极400通过所述分离槽P2连接，由此所述第一单元电池UCl和第二单元电池UC2被串联。在所有相邻的单元电池之间都可以这样串联起来。如图I所示，所述下部电极分离槽P1、分离槽P2以及上部分离槽P3是分别通过沿着直线210，310以及410的激光划线形成。此时，所述下部电极分离槽P1、分离槽P2以及上部分离槽P3延长形成的部分不能执行能源转换功能，成为无效区域。通常来讲，所述下部电极分离槽Pl和上部分离槽P3之间的间隔大约在200 μ m 300 μ m，在每个串联的单元光电电池之间会由于激光划线形成无效区域。在模块中以边缘隔离(edge isolation)为目的去除半导体和导体后剩下的，执行光电转换的区域称之为有效区域时，相对于所述有效区域的通过所述串联用激光划线形成的无效区域之比大约为2. 5% 5. 0%。因此，为了制造高效率的薄膜光电模块，需要最大限度地降低激光划线执行的部分而缩小无效区域，提高模块的光电转换效率的集成型薄膜光电模块及其制造方法。并且， 为了达到更高的能源转换效率，还可以适用于串联型光电模块的集成技术也是必不可少的。
发明内容
本发明已经充分考虑到了现有技术上存在的问题以及技术必要性，其目的在于提供一种最大限度地降低光电模块的无效区域的高效率的串联型集成光电模块及其制造方法。本发明要解决的技术课题不局限于以上涉及到的技术课题，在本发明中没有涉及到的其它技术课题，本技术领域的技术人员可以从本发明中记载的内容明确地理解。根据本发明的一个实施例的串联型集成光电模块包括，基板上依次层压下部电极、包括多个单元电池层的光电转换层和上部电极而形成的第一电池和第二电池，所述第一电池的下部电极和所述第二电池的下部电极被下部电极分离槽隔开，所述第二电池的光电转换层上相互隔开形成了多个将所述第一电池的上部电极连接到所述第二电池的下部电极所需的贯通孔。根据本发明的另一个实施例的串联型集成光电模块的制造方法包括，基板上形成下部电极层的步骤；将所述下部电极层分离成第一电池下部电极层以及第二电池下部电极层的下部电极分离槽的形成步骤；所述第一电池和第二电池下部电极层上形成包括多个单元电池层的光电转换层的步骤；贯穿所述第二电池下部电极层上的光电转换层的相互隔开的多个贯通孔的形成步骤；所述贯通孔的内部和所述光电转换层上形成上部电极层的步骤；使隔开所述上部电极层和所述光电转换层的上部分离槽的一部分，经过所述下部电极分离槽之上的步骤。根据本发明的另一个实施例的串联型集成光电模块，还可以在光电转换层上包括透明电极层。根据本发明的另一个实施例的串联型集成光电模块的制造方法，还可以包括光电转换层上形成透明电极层的步骤。根据本发明，通过点接触将光电模块内的单元电池串联起来，降低光电模块内的无效区域，可以提高模块效率。另外，根据本发明，可以提供串联型集成光电模块及其制造方法。
图I为通过现有的直线型激光划线制造的薄膜光电模块示意图；图2为根据本发明的一个实施例的包括通过点接触串联的光电电池的光电模块示意图；图3a和图3b为沿图2的a-a'线以及b_b'线的截面图；图4a至图4g表示根据本发明的一个实施例的串联型集成光电模块的制造过程；图5a和图5b表示通过均化器前后的激光光束的强度分布及其相关的图案面；图5c表示通过均化器的激光光束形成的图案截面；图6为图2的虚线四角形部分(A)的放大图；图7a至图7c为根据本发明的实施例的围绕贯通孔的第二线的形象的示例图。附图标号说明100 :基板200:下部电极220 :第一线300:光电转换层400:上部电极420 :第二线
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施例。但是，本发明的实施方式可以变更为其它多种方式，本发明的范围并不局限于以下说明的实施方式。为了更加清楚地说明，附图中的构成要素的形状和大小等都可以是夸张的，对于附图中的附图标号以及相同的构成要素，即使标注在其它附图上，也尽可能按相同的附图标号标注。说明本发明时，认为相关的公知功能或构成相关的具体说明有可能混淆本发明的要旨时，会省略详细的说明。图2为根据本发明的一个实施例的包括通过点接触(point contact)串联的光电电池的光电模块示意图。根据本发明的一个实施例的光电模块包括，基板100、下部电极200、光电转换层 300以及上部电极400。根据本发明的另一个实施例的光电模块,在所述光电转换层300和所述上部电极400之间还可以包括透明导电膜。在此，所述光电转换层300可以包括多个单元电池层。例如，所述光电转换层300 可以包括两个或三个层压的单元电池层。所述被层压的各个单元电池层是执行光电转换的
基本单元层。为了加强内部反射而最大限度地提高光捕捉效果，在所述层压的单元电池层之间可以插入中间反射膜。例如，所述光电转换层300包括两个单元电池层时，在所述两个单元电池层之间可以插入中间反射膜。所述中间反射膜可以包括，氧化硅、氮化硅、碳化硅等硅如图2所示，为了防止下部电极200之间的短路，下部电极分离槽Pl是贯通下部电极200而形成。例如，所述下部电极分离槽Pl可以沿着直线型的第一线220形成。贯通光电转换层300的贯通孔P2不是以直线形态，而是以具有一定宽度的点状， 在所述下部电极分离槽Pl的一侧相互隔开形成多个。根据本发明的其它实施例，所述贯通孔P2可以贯通所述光电转换层300和所述透明导电膜。相邻的单元电池UCl和UC2之间通过所述贯通孔P2串联连接。即，第一单元电池UCl的上部电极400和第二单元电池UC2 的下部电极200通过点状的所述贯通孔P2连接，使所述第一单元电池UCl和所述第二单元电池UC2串联连接。虽然在本说明书中举出贯通孔P2为点状的例子，但这仅仅是示例性的， 如果所述多个贯通孔P2相互隔开形成，所述贯通孔P2可以是按一个方向延长的分段的直线形状。图3a为沿图2的光电模块a-a,线的截面图。如图3a所示，所述贯通孔P2形成的部分与根据现有技术的图I的光电模块的截面相同。即使贯通孔P2没有沿着直线形成， 但各单元电池UC1，UC2通过相互隔开形成的所述贯通孔P2形成的部分仍然可以串联连接。所述分离槽P3是贯通所述光电转换层300和所述上部电极400形成，由此形成单元电池UC1，UC2。除了所述上部分离槽P3按规定的形状围绕点状的贯通孔P2之外，在所述下部电极分离槽Pl上形成。例如，所述上部分离槽P3可以沿着第二线420形成。此时，相对于下部电极分离槽P3的长度的所述上部分离槽和所述下部电极分离槽重叠部分的长度比为O. 70 O. 96。所述比率低于O. 70时，无效区域会增加，因此无法获得足够的电流上升效果，还会延长制造时间。所述比率大于O. 96时，电子的移动路径增加， 因此阻抗和焦耳热增加，光电模块的填充因子(fill factor)会减少。所述光电转换层300包括多个单元电池层的情况下，所述各个单元电池UCl，UC2 可以是多个单元电池层压的形态。所述单元电池UC1，UC2的开路电压为所述层压的单位电池之间的开路电压之和,所述单元电池UC1，UC2的短路电流是所述层压的单位电池的短路电流中最小的短路电流值。为了帮助理解本发明，沿图2的光电模块的b-b'线的截面图在图3b中表示。如图2所示，在所述上部分离槽P3在所述下部电极分离槽Pl上形成的部分，所述上部分离槽 P3会延长到基板100的上面。相反,如图3b所示,在所述上部分离槽P3不经过所述下部电极分离槽Pl之上的部分，所述上部分离槽P3只延长到所述下部电极200的上面。这是因为，所述上部分离槽P3是贯通光电转换层300和上部电极400形成，但是，在所述下部电极分离槽Pl形成的部分，下部电极200已经被所述下部电极分离槽Pl去除。如上所述，下部电极分离槽Pl形成的第一线220和上部分离槽P3形成的第二线 420，除了特定区域外会重叠，所以根据本发明实施例的光电模块的无效区域会缩小。另外， 用来串联连接光电模块内单元电池的贯通孔P2以点接触的形态隔开规定距离形成，所以光电模块的无效区域会缩小。因此，相同的面积中有效面积会增加，电流值会有相对的上升。下面结合图4a至图4g，详细说明根据本发明的一个实施例的包括通过点接触串联连接的光电电池的光电模块的制造过程。图4a至图4g图示三个单元电池，但是本发明的光电模块可以包括更多数量的单元电池。如图4a所示，准备基板100。所述基板100可以是绝缘性透明基板。根据本发明实施例的光电模块通过从上部电极400 —侧照射进来的光进行光电转换时,所述基板100可以是不透明的绝缘性基板。另外，所述基板100可以是柔性基板。如图4b所示，所述基板100上形成所述下部电极200。所述下部电极200可以是包括氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锡(ITO)等的透明电极。根据本发明实施例的光电模块通过从上部电极400 —侧照射的光进行光电转换时，所述下部电极200可以是不透明电极。如图4c所示，激光在大气中照射到下部电极200 —侧或基板100 —侧，在下部电极200上进行划线(scribe)。由此，贯通下部电极200隔开的下部电极分离槽Pl例如沿着直线形的第一线220形成。即，通过下部电极分离槽Pl将下部电极200相互隔开，防止相邻下部电极200之间的短路。如图4d所示，在所述下部电极200上形成光电转换层300。此时，所述光电转换层300也可以形成在下部电极分离槽Pl上。下面将介绍包括两个单元电池层的光电转换层300，但是根据本发明的实施例，三个以上的单元电池层可以包括在光电转换层300。另外，根据本发明的实施例，所述单元电池层之间可以包括中间反射膜。因此，形成所述光电转换层300的步骤包括，覆盖所述下部电极200的第一单元电池层和第二单元电池层的形成步骤。所述第一和第二单元电池层可以包括，将照射的光能转换成电能的任何物质。例如，所述第一和第二单元电池层可以包括，非晶硅类、化合物类、 有机物类以及染料感应型太阳能电池等可以形成薄膜型光电模块的光电转换物质。此时，所述第一和第二单元电池层中，离照射的光更近的单元电池层的光学能隙可能大于其它单兀电池层的光学能隙。例如，光通过基板100照射时,第一单兀电池层的光学能隙大于第二单元电池层的光学能隙。这是因为，能量密度高的短波长的光透射距离短， 光学能隙越大的物质，越容易吸收短波长的光。此时，在所述第一单元电池层的形成步骤后以及所述第二单元电池层的形成步骤之前，可以形成中间反射膜。所述中间反射膜在所述第一和第二单元电池层中，通过光最先照射的单元电池层的光中，将部分光反射到所述光首先照射的单元电池层，使部分光通过其它单元电池层。由此，光首先照射到的单元电池层吸收的光量增加，所述单元电池层中产生的电流会增大。所述中间反射膜位于第一单元电池层和第二单元电池层之间，所以可以包括透光性物质。本说明书中提及到的光电转换层300根据实施例，可以包括插入在单元电池层和单元电池层之间的中间反射膜。所述光电转换层300的单元电池层通常在真空状态下形成，形成下部电极分离槽P1、贯通孔P2和上部分离槽P3的激光图案在大气中完成。因此， 图4e相关，下面说明的为了执行形成贯通孔P2所需的激光划线操作，所述光电转换层300 需要暴露在大气中。这样所述光电转换层300暴露在大气中的过程中，所述光电转换层300 也会产生氧化，可能会造成光电转换层300的变质。这样会降低所制造光电模块的效率。因此，根据本发明的另一个实施例的光电模块制造时，在真空中形成所述光电转换层300，在大气中形成贯通孔P2之前，还可以包括在真空中在所述光电转换层上形成透明导电膜的步骤。这样，在真空中在所述光电转换层上形成所述透明导电膜，可以防止所述光电转换层300暴露在大气中而发生变质。例如，所述光电转换层300由于其上面形成有所述透明导电膜，所以在大气中执行激光划线的过程中可以防止产生氧化。如前所述，所述透明导电膜不仅可以起到保护所述光电转换层300的作用，还可以在所述光电转换层300和上部电极400之间最大限度地提高光捕捉效果(light trapping effect)。S卩，所述透明导电膜可以将所述光电转换层300中不能用于光电转换的光进行反射，使其在所述光电转换层300上重新使用，可以提高光的使用效率。所述透明导电膜可以包括，例如氧化锌(ZnO)或氧化铟锡(ITO)等物质。下面记载的贯通孔P2只贯通光电转换层300，但是根据实施例，所述贯通孔P2可以贯通光电转换层300和所述光电转换层300上形成的透明导电膜。另外，下面记载的上部分离槽P3也只贯通光电转换层300和上部电极400，但是根据实施例，上部分离槽P3可以贯通光电转换层300、透明导电膜以及上部电极400。如图4e所示，激光在大气中照射到基板100 —侧或光电转换层300 —侧，在光电转换层300上进行划线。由此，形成贯通光电转换层300的多个贯通孔P2。不同于现有技术，所述贯通孔P2不是按照直线型线条形成的。所述贯通孔P2是具有一定宽度的点状，可以在下部电极分离槽Pl的一侧相互隔开形成多个。通过这样形成的贯通孔P2，光电模块内的单元电池之间完成串联连接。如图4f所示，形成覆盖所述光电转换层300和所述贯通孔P2的上部电极400。所述上部电极400可以包括，光反射性能优秀、且可以作为电极使用的导电性物质。例如，形成所述上部电极400的导电性物质可以包括，铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铜(CU)、锌(Zn)、镍 (Ni)、钼金(Pt)、钯(Pd)或铬(Cr)等。另外，根据本发明实施例的光电模块通过照射到上部电极400 —侧的光进行光电转换时，所述上部电极400可以由透明导电性物质形成。此时，所述下部电极200可以包括，光反射性能优秀，可以作为电极使用的导电性物质。如图4g所示，激光在大气中照射，在光电转换层300和上部电极400上进行划线。 由此，贯通所述光电转换层300和所述上部电极400的上部分离槽P3可以沿着第二线420 形成。所述第二线420除了围绕点状的所述贯通孔P2之外，路径与所述第一线220相同。 即，所述上部分离槽P3除了围绕所述贯通孔P2的部分之外，会经过所述下部电极分离槽Pl 之上。通过所述上部分离槽P3定义单元电池UCl，UC2。根据本发明的另一个实施例，在真空中形成所述上部电极，在大气中通过激光划线形成上部分离槽P3的过程，可以用在非真空状态下印刷已形成图案的上部电极的方式替代。例如，按照第二线420的形状形成图案的上部电极，可以在非真空状态下通过激光印刷、喷墨印刷、丝网印刷等印刷方法形成在光电转换层300之上。这样在非真空的大气中形成形成图案的上部电极，可以降低制造成本。根据前面所述的本发明的一个实施例的光电模块的制造过程中，例示着下部电极分离槽Pl是沿着第一线220形成，上部分离槽P3是沿着第二线420形成的情形，但是下部电极分离槽Pl沿着第二线420形成，上部分离槽P3沿着第一线220形成也是可以的。另外，根据图2以及前面所述的本发明的一个实施例的光电模块的制造过程中， 图示的下部电极分离槽Pl的宽度大于上部分离槽P3的宽度，但这只是示例性的，下部电极分离槽Pl的宽度可以与上部分离槽P3的宽度相同或更小。根据前面所述的本发明的实施例的光电模块的制造过程中，下部电极分离槽P1、 贯通孔P2和上部分离槽P3中的至少一个可以通过激光划线形成。执行这种激光划线的激光加工机(未图示)可以具备使激光振荡器振荡产生的激光光束的强度在照射的区域均匀分布的均化器(homogenizer)。这样的均化器可以由球面透镜的组合或利用全反射特性的光纤维电缆等组成。参照图5a和图5b，激光振荡器发射的具有高斯强度分布的激光光束通过均化器时，会成为具有均匀强度分布的激光光束。另外，参照图5a和图5b，利用具有高斯强度分布 (图5a)的激光光束的图案面与利用经过均化器具有均匀强度分布(图5b)的激光光束的图案面相比非常不规则。即，激光光束的强度分布趋于均匀时，激光光束照射形成的分离槽的图案面实质上均匀。由此，可以在下部电极分离槽、贯通孔以及/或上部分离槽P1、P2、P3的侧壁等上最大限度地减少毛刺(burr)的发生，可以制造效率得到改善的集成型薄膜光电模块。另外，通过使用经过均化器的激光光束，以体现所需的绝缘特性为目的施加激光能，可以防止周围的光电转换层以及电极特性产生变化。另外，所述激光加工机还可以包括形成有规定图案的掩模(mask)，以便通过所述均化器的激光光束可以选择性地透射。由此，可以只将呈现所需均匀强度分布的激光光束的区域用于形成分离槽或贯通孔。图5c显示，根据本发明的实施例形成的分离槽或贯通孔图案的截面。此时，相对于图案宽度W的图案底面的段差h之比优选的是5% 10%。所述图案宽度W与所述段差 h之比超过10%时，无法完全去除图案的边缘部分，可能会引发漏电(leak)。所述图案宽度 W与段差h之比要小于5%时，需要施加过多的激光能，有可能造成周围光电转换层以及电极特性发生变化。根据本发明的一个实施例，包括通过点接触相互串联连接的光电电池的光电模块中，形成合理数量的贯通孔P2非常重要。如果贯通孔P2的数量过多时，与直线型激光划线一样无效区域会增加，无法获得足够的电流上升效果。另外，通过激光划线形成的上部分离槽P3按照围绕贯通孔P2的方式形成，所以会增加制造时间。如果贯通孔P2的数量过少时，电子移动到下部电极的距离会增加，导致阻抗和焦耳(joule)热变大，填充因子(fill factor)会减少。因此，有必要优化两个相邻单元电池之间形成的多个贯通孔P2之间的距离以及贯通孔P2数量。图6为图2的虚线四角形部分(A)的放大图。d表示两个相邻贯通孔P2之间的距离。X表示第一线220和贯通孔P2之间的距离。P2h表示从贯通孔P2下落到第一线220 的垂足。J13表示下部电极分离槽Pl和上部分离槽P3的分叉点。r表示P2h和J13之间的距离。如图6所示，除了围绕所述贯通孔P2的区域之外，第二线420与第一线220重叠。 即，所述第二线420从所述垂足P2h距第一线220上所规定距离r的地点J13开始从第一线220分岔出来围绕所述贯通孔P2，回归到从垂足P2h距所述第一线220上所规定距离r 的另一个地点。此时，所述贯通孔P2可以位于所述第二线420距离所述第一线220最远的最外围地点P3p和所述垂足P2h的中间，所述垂足P2h和所述第二线420距离所述第一线220最远的最外围地点P3p的距离可以用2x表示。所述距离2x可以制造成如图I所示的现有光电模块的下部电极分离槽Pl和上部分离槽P3之间的距离，此时，所述距离2x可以为200μπι 300μπι。根据本发明实施例的光电模块中，所述贯通孔Ρ2之间的距离d优选的是Imm 5cm。此时，相对于所述贯通孔P2之间的距离d的所述距离2x，即，所述垂足P2h和所述第二线420距离所述第一线220最远的最外围地点P3p的距离之比可以为4xl(T3 300χ10_3。 所述距离d小于Imm时，无效区域会增加，无法获得足够的电流上升效果，还可以增加制造时间。所述距离d大于5cm时，电子移动到下部电极的路径会增加，导致阻抗和焦耳热变大， 光电模块的填充因子(fill factor)会减少。根据本发明实施例的光电模块的单元电池UC1，UC2具有6mm 15mm的宽度。所述单元电池的宽度小于6mm时，会增加无效区域，每个模块上发生的开路电压(Voc)值变大，安装成本上升。所述单元电池的宽度大于15mm时，阻抗变大，效率降低。所述上部分离槽P3经过所述下部电极分离槽Pl之上的区域，S卩，在所述第一线 220和所述第二线420重叠的部分，直线型激光划线造成的无效区域可以忽略不计。因此， 根据本发明实施例的集成型薄膜光电模块中，激光划线造成的无效区域可以被视为所述上部分离槽P3围绕贯通孔P2的区域。根据本发明实施例的光电模块中，相对于有效区域的激光划线造成的无效区域之比大约可以在O. 007% I. 5%。根据本发明实施例的光电模块中，所述第二线420围绕所述贯通孔P2的形状可以按照使电子从所述贯通孔P2移动到所述第二线420的距离最短的方式设定。从所述贯通孔P2到围绕贯通孔的上部分离槽P3之间的移动距离短，才可以最大限度地降低热的产生。 另外，所述形状可以离贯通孔P2的距离均等，最大限度地降低由此产生的无效区域。例如， 围绕所述贯通孔P2的所述上部分离槽P3可以具有部分圆的形态。例如，所述第二线420 以部分圆形的形态围绕所述贯通孔P2。图7a至图7c显示根据本发明实施例的光电模块中，所述上部分离槽P3围绕所述贯通孔P2的另一种形状的例子。图7a显示，第二线420在分叉点J13上从第一线220分岔，沿着椭圆的一部分围绕贯通孔P2的形状。此时，所述贯通孔P2可以位于垂足P2h和所述第二线420最外围地点P3p的中间。第二线420沿着椭圆或圆形的一部分围绕所述贯通孔P2时，从所述贯通孔 P2到所述第二线420的距离有所均匀，并且可以降低无效区域。图7b和图7c表示，所述第二线420围绕所述贯通孔P2的部分五角形或三角形形态的例示。由于这样的形状，所述第二线420围绕所述贯通孔P2的情况下，也可以减少无效区域，从所述贯通孔P2到所述第二线420的距离有所均匀。但是，图示的形状只是示例性的，根据本发明实施例的光电模块中，所述特定形状可以是包括五角形或三角形的多角形的一部分。此时，所述多角形的所有内角小于180° 才可以有效地减少无效区域。另外，所述多角形优选的是相对于连接所述垂足P2h、所述贯通孔P2和所述最外围地点P3p的直线对称。另外，所述多角形的所有内角优选的是大于 90°，如果所述多角形的内角形成锐角时，激光光束集中在相同的顶点形成过度的图案形成，或通过产生的热量可能会损伤光电转换层和电极层。但是，所述第一线220和所述第二线420在所述分叉点J13上形成的角(Θ )可以是90° 135°。例如，所述形状为圆形或椭圆的一部分时，所述圆形或椭圆的分叉点J13 上的切线和所述第一线220所形成的角可以具有90° 135°的值。所述形状为前面所述的多角形时，所述分叉点J123上，所述多角形的外角可以具有90° 135°的值。所述角 Θ小于90°时，所述第二线420和所述贯通孔P2之间的距离拉长，无法有效降低无效区域。另外，所述角Θ大于135°时，也因为围绕所述贯通孔P2的所述第二线420的宽度变宽，减少无效区域的效果会降低。另外，根据围绕所述贯通孔P2的形状，所述贯通孔P2的点状也可以具有圆形、椭圆形或多角形的形状。这些贯通孔P2的形状还可以体现成包括形成有规定图案的掩模 (mask)，以便在所述激光加工机上通过所述均化器的激光光束有选择地被透射。如上所述， 所述贯通孔P2的形状与围绕所述贯通孔P2的形状匹配，可以降低电子从所述贯通孔P2通过下部电极到达围绕贯通孔的所述第二线420的距离，也可以使距离趋于均匀。以上，参照附图对本发明的实施例进行了说明，但是本发明所属技术领域的技术人员可以理解在无需变更其技术思想或必要特征的情况下，通过其它的具体实施方式
实施。因此，本发明的上述实施例在所有方面都只是例示性的，而不仅限于此。
权利要求
1.一种串联型集成光电模块，其特征在于，包括在基板上依次层压下部电极、包括多个单元电池层的光电转换层和上部电极而形成的第一电池和第二电池；其中，所述第一电池的下部电极和所述第二电池的下部电极被下部电极分离槽隔开，在所述第二电池的光电转换层上，相互隔开形成有多个用于将所述第一电池的上部电极连接到所述第二电池的下部电极的贯通孔。
2.根据权利要求I所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述第一电池和所述第二电池在所述光电转换层和所述上部电极之间还包括透明电极层，所述贯通孔形成在所述第二电池的光电转换层以及透明电极层上。
3.根据权利要求I所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述第一电池的光电转换层和上部电极、所述第二电池的光电转换层和上部电极是被上部分离槽隔开，所述上部分离槽的一部分经过所述下部电极分离槽之上。
4.根据权利要求2所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述第一电池的光电转换层、透明电极层以及上部电极与和所述第二电池的光电转换层、透明电极层以及上部电极是被上部分离槽隔开，所述上部分离槽的一部分经过所述下部电极分离槽之上。
5.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述下部电极分离槽和所述上部分离槽中的一个分离槽具有直线形态。
6.根据权利要求5所述的串联型集成光电模块，其特征在于，相对于所述一个分离槽的长度的经过所述下部电极分离槽之上的所述上部分离槽部分的长度之比为O. 70 O. 96。
7.根据权利要求5所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述上部分离槽在不经过所述下部电极分离槽之上的区域内，所述下部电极分离槽和所述上部分离槽中另一个分离槽具有部分圆形或椭圆形。
8.根据权利要求7所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述另一个分离槽从所述直线分岔的分叉点上，所述圆或椭圆的切线和所述直线的夹角为90° 135°。
9.根据权利要求5所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述上部分离槽不经过所述下部电极分离槽之上的区域内，所述下部电极分离槽和所述上部分离槽中的另一个分离槽具有部分多角形形态。
10.根据权利要求9所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述另一个分离槽从所述直线分岔的分叉点上，所述多角形的外角为90° 135°，所述多角形的所有内角小于 180。。
11.根据权利要求5所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述贯通孔在所述上部分离槽不经过所述下部电极分离槽之上的区域内，位于在所述直线上的所述贯通孔的垂足与所述上部分离槽和所述下部电极分离槽中另一个分离槽的最外围点之间的中心。
12.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述第一电池和第二电池的宽度分别为6mm 15mm。
13.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述贯通孔中两个相邻贯通孔之间的距离为Imm 5cm。
14.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述串联型集成光电模块中相对于有效区域的所述下部电极分离槽、所述贯通孔以及所述上部分离槽形成的无效区域之比为O. 007% L 5%。
15.根据权利要求5所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述贯通孔中两个相邻的贯通孔之间相互隔开规定距离，且相对于所述规定距离的、垂直于所述直线的所述贯通孔的垂足与所述上部分离槽和所述下部电极分离槽中另一个分离槽的最外围点之间的距离之比为4x10-3 300x10-3。
16.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述贯通孔的截面形状为圆形、椭圆形或多角形。
17.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述下部电极分离槽、所述贯通孔以及所述上部分离槽中至少一个的相对于宽度的底面的段差之比为5% 10%。
18.根据权利要求3或4所述的串联型集成光电模块，其特征在于，所述光电转换层在所述多个单元电池层之间至少包括一个中间反射膜。
19.一种串联型集成光电模块的制造方法，包括在基板上形成下部电极层的步骤将所述下部电极层分离成第一电池下部电极层以及第二电池下部电极层的下部电极分离槽的形成步骤；在所述第一电池以及第二电池下部电极层上包括多个单元电池层的光电转换层的形成步骤；贯通所述第二电池下部电极层上的光电转换层的相互隔开的多个贯通孔的形成步骤；所述贯通孔的内部以及所述光电转换层上形成上部电极层的步骤；使隔开所述上部电极层和所述光电转换层的上部分离槽的一部分经过所述下部电极分离槽之上的步骤。
20.根据权利要求19所述的串联型集成光电模块的制造方法，其特征在于，在形成所述光电转换层的步骤后，以及形成所述贯通孔的步骤之前，还包括在所述光电转换层上形成透明电极层的步骤。形成所述贯通孔的步骤是贯通所述第二电池下部电极层上的光电转换层以及透明电极层的相互隔开的多个贯通孔的形成步骤。
全文摘要
本发明涉及一种串联型集成光电模块，该模块包括基板上依次层压下部电极、包括多个单元电池层的光电转换层和上部电极而形成的第一电池和第二电池。所述第一电池的下部电极和所述第二电池的下部电极被下部电极分离槽隔开，所述第二电池的光电转换层上相互隔开形成了多个将所述第一电池的上部电极连接到所述第二电池的下部电极所需的贯通孔。
文档编号H01L23/538GK102593099SQ20111028291
公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年1月10日
发明者全罗仙, 明承烨 申请人:韩国铁钢株式会社