[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及一种制造所述太阳能电池的方法，且更明确地说， 涉及一种能够在不减小光接收面积的情况下透射光的透明太阳能电池以及一种制造所 述太阳能电池的方法。

背景技术

近来，随着对环境问题及能源耗尽的关注的增加，太阳能电池作为具有充足能源 资源的替代能源、无环境污染问题且具有高能量效率而正吸引越来越多的关注。可将 太阳能电池分类为太阳能热电池及太阳能光电池。所述太阳能热电池使用太阳能热产 生使涡轮机旋转所必需的蒸汽。所述太阳能光电池使用半导体材料将太阳能光转换为 电能。

可将太阳能光电池大体分类为结晶硅太阳能电池及薄膜太阳能电池。结晶硅太阳 能电池包含多晶硅太阳能电池及单晶硅太阳能电池。薄膜太阳能电池包含无定形硅太 阳能电池。然而，由于结晶硅太阳能电池是使用昂贵的厚硅衬底制造的，因此结晶硅 太阳能电池在减小其厚度方面具有局限性。此外，由于硅衬底昂贵，因此结晶硅太阳 能电池的价格变得较高。

因此现在在聚光灯中的电池是可以很大成本制造的无定形硅太阳能电池，因为其 使用例如玻璃衬底及金属衬底等廉价的衬底来替代昂贵的硅衬底且最小化沉积数个微 米的薄膜的材料消耗。

与单晶硅衬底或多晶硅衬底相比，无定形硅薄膜因其固有特性而具有极低的载流 子扩散长度。因此，当使用无定形硅薄膜来形成PN结构时，收集电子空穴的效率可 能极低。因此，无定形硅太阳能电池使用PIN结构的光转换层，所述PIN结构具有经 高度掺杂p型无定形硅层、经高度掺杂n型无定形硅层及插入于所述经高度掺杂p型 无定形硅层与所述经高度掺杂n型无定形硅层之间的未经掺杂i型无定形硅层，且无 定形硅太阳能电池通常包含依序堆叠于衬底上方的第一电极、PIN光转换层及第二电 极。

然而，即使当无定形硅太阳能电池使用透明玻璃衬底时，其也不会透射从玻璃衬 底入射的光，因为无定形硅太阳能电池因PIN光转换层而变得不透明且电极形成于所 述玻璃衬底上方。因此所制造的是如图1及2中所图解说明的透明太阳能电池。如图 1及2中所图解说明，相关技术透明太阳能电池包含堆叠于透明衬底10上方的第一电 极20、光转换层30、绝缘层40及第二电极50，且具有从衬底10形成到第二电极50 的预定区域的通孔60，由此经由通孔60透射来自透明衬底10的底部的光。光转换层 30包含p型无定形硅层31、i型无定形硅层32及n型无定形硅层33的堆叠。

然而，当通孔60从透明衬底10的底部形成到第二衬底50的预定区域时，光吸 收面积减小且因此太阳能电池的效率劣化。

发明内容

发明技术问题的揭示内容

本发明提供一种能够在通过不减小光接收面积而不使其效率劣化的情况下透射 光的透明太阳能电池及一种制造所述透明太阳能电池的方法。

本发明还提供一种能够在不减小光接收面积的情况下透射光的透明太阳能电池 及一种制造所述透明太阳能电池的方法。为此目的，图案化光转换层，将透明绝缘层 形成得较薄且形成电极，使得光可在所述光转换层之间穿透且光也可入射到所述光转 换层的侧上。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，一种太阳能电池包含：透明衬底；第一电极及透明绝缘 层，其依序堆叠于所述透明衬底的多个第一区域上方；以及第一电极、光转换层、透 明绝缘层及第二电极，其依序堆叠于所述透明衬底的不同于所述第一区域的第二区域 上方。

根据本发明的另一方面，一种太阳能电池包含：透明衬底；第一电极、透明绝缘 层及第二电极，其依序堆叠于所述透明衬底的多个第一区域上方；以及第一电极、光 转换层、透明绝缘层及第二电极，其依序堆叠于所述透明衬底的不同于所述第一区域 的第二区域上方。

所述第一电极可由透明导电材料形成。

所述光转换层可包含掺杂第一杂质的第一半导体层、未掺杂杂质的第二半导体层 及掺杂第二杂质的第三半导体层的堆叠结构。

所述透明绝缘层可包含ZnO层。

所述ZnO透明绝缘层可经形成以具有给所述ZnO层提供隧穿及绝缘特性的厚度。

所述ZnO透明绝缘层可形成为约1000或更小的厚度。