[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
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 | ||
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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的