[发明专利]薄膜太阳能电池和薄膜太阳能电池的制造方法无效

专利信息
申请号: 200780040116.6 申请日: 2007-09-19
公开(公告)号: CN101529602A 公开(公告)日: 2009-09-09
发明(设计)人: 立花伸介 申请(专利权)人: 夏普株式会社
主分类号: H01L31/04 分类号: H01L31/04
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 代理人: 葛 青
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 薄膜 太阳能电池 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池和薄膜太阳能电池的制造方法。具体地,本发明涉及允许制造成本减小和输出改善的薄膜太阳能电池,和该薄膜太阳能电池的制造方法。

背景技术

对于将太阳光线的能量直接转换为电能的太阳能电池,现在各种类型被投入实际应用。具体地,考虑到依靠低温工艺和面积增加允许以低成本制造,采用非晶硅或微晶硅薄膜的薄膜太阳能电池的研发正在进展。

图40是传统薄膜太阳能电池的实施例的示意平面图。图41是在图40中所示出的薄膜太阳能电池100的周边区的示意截面图。尽管在实际中EVA片被设置于背电极层5的表面上并且热压结合被施加以EVA片上的保护膜,但是为了简化起见在图41中未提供其表达。

在图40和41中所示出的传统薄膜太阳能电池100具有其中透明电极层3、由非晶硅薄膜形成的半导体光电转换层4、和背电极层5以所述顺序在透明绝缘衬底2上堆叠的结构。透明电极层3被填充有半导体光电转换层4的第一分隔沟槽6所分隔。半导体光电转换层4和背电极层5被第二分隔沟槽8所分隔。然后,通过对应于通过使用激光束之类构图的半导体光电转换层4的去除的接触线7,相邻单元被串连电连接,从而构成电池集成区11。

在垂直于第二分隔沟槽8的长度方向的方向的端部附近,电流引出电极10形成于透明电极层3的表面上,如在图41中所示出的。此外,形成周边沟槽12,以便包围电池集成区11,如在图40中所示出的。包括透明电极层2、半导体光电转换层4和背电极层5的积层体13形成于周边沟槽12的外侧区。

以下将描述该传统薄膜太阳能电池100的制造方法。首先,透明电极层3被堆叠于透明绝缘衬底2上。然后,透明电极层3通过激光划线被部分去除,以便形成第一分隔沟槽6。此外,透明电极层3的整个周边通过激光划线被去除,以便形成周边沟槽12。

接着,半导体光电转换层4通过等离子体CVD通过堆叠由非晶硅薄膜形成的p层、i层、和n层而被沉积,以便覆盖被第一分隔沟槽6所分隔的透明电极层3。然后,半导体光电转换层4通过激光划线被部分去除,以便形成接触线7。

然后,堆叠背电极层5,以便覆盖半导体光电转换层4。因而,接触线7被填充以背电极层5。

接着,采用激光划线以便形成分隔半导体光电转换层4和背电极层5的第二分隔沟槽8。此外,透明绝缘衬底2的表面在周边沟槽通过去除对应于周边沟槽12的半导体光电转换层4和背电极层5的区而被暴露。

位于比周边沟槽12更外侧的透明电极层3、半导体光电转换层4、和背电极层5的区通过抛光沿整个周边被去除,随后清洗被抛光的部分。因而,积层体13被设置于周边沟槽12的外部侧。然后,电流引出电极10形成于在垂直于第二分隔沟槽8的长度方向的方向的任一端附近被暴露的透明电极层3的表面上。

最后,EVA片被设置于背电极层5的表面上。然后,热压结合被施加以在EVA片上设置保护膜。因而,生产出图40的传统薄膜太阳能电池100。

专利文献1:日本特开2000-150944号公报

发明内容

本发明要解决的问题

一金属框架将附加在上面所提出的薄膜太阳能电池100的周边区。从安全的观点,在电池集成区11和金属框架之间必须设置绝缘部。与绝缘相关的一标准的IEC61730界定当系统电压是例如1000V时,大于或等于8.4mm的绝缘部须被设置于电池集成区11和金属框架之间。

因而,在上面提出的薄膜太阳能电池100的周边部中的预定区,透明电极层3、半导体光电转换层4、和背电极层5被去除,以便暴露对应于绝缘部的透明绝缘衬底2的表面。

为了在上面提出的传统薄膜太阳能电池100中形成前述绝缘部的目的,需要抛光和清洗的步骤。存在薄膜太阳能电池100的制造成本增加的问题。

此外,积层体13被设置而没有通过前述抛光在电池集成区11中的半导体光电转换层4的端面形成任何刮痕。因而,电池集成区11的形成区与透明绝缘衬底2的表面之比减小。因而,用于功率产生的区减小,导致输出减小的问题。

替代上面提出的通过抛光的方法,透明电极层3、半导体光电转换层4和背电极层5的周边区用激光束辐照,以便一次将这些层去除(激光划线)。

但是,该方法的缺点是通过用激光束辐照而被蒸发的透明电极层3的部分将粘附至半导体光电转换层4,从而引起泄漏路径。电流将通过泄漏路径流动,导致薄膜太阳能电池100的输出减小的问题。

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