[发明专利]薄膜太阳能电池及用于制造一薄膜太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种太阳能电池。更特定言之，本发明是关于一种非晶硅半导体薄膜太阳能电池。

背景技术

因为非晶硅(a-Si)半导体层可在低温下通过硅烷气体或其类似物的辉光放电分解而均匀地、大面积地沉积至基板上，且因为可能使用诸如玻璃、聚合物膜、陶瓷板及金属箔的各种基板，所以非晶硅半导体层用作太阳能电池的半导体层已得到广泛研究。

另一方面，非晶硅半导体的较低固有效率至少部分地由其薄度弥补，使得其可藉由将若干薄膜电池堆叠于彼此之上来达到较高效率，且每一薄膜电池经调整以在特定频率的光下良好地工作。然而，此方法不适用于晶态硅(c-Si)电池，其原因在于晶态硅电池的建构技术致使其本身较厚且不透明，从而阻挡光到达堆叠中的其它层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜太阳能电池及用于制造一薄膜太阳能电池的方法。

本发明的一技术方案是提供一种薄膜太阳能电池。该薄膜太阳能电池包括一基板、一透明电极层、一半导体层、一背电极层、一正电极及一负电极。该透明电极层形成于该基板上。该半导体层形成于该透明电极层上，且具有凹槽。该背电极层形成于该半导体层上，其中该半导体层与该背电极层的形成体经图案化，且该经图案化形成体与该透明电极层形成数个串联连接的单位电池。该正电极形成于该些串联连接的单位电池的最前单位电池上以作为该薄膜太阳能电池的正极端子(positive terminal electrode)。该负电极形成于该些串联连接的单位电池的最末单位电池上以作为该薄膜太阳能电池的负极端子(negative terminal electrode)。该背电极层经形成以至少填充该正电极下方的该最前单位电池及该负电极下方的该最末单位电池的凹槽，以与该透明电极层直接连接。

本发明的另一技术方案是提供一种用于制造薄膜太阳能电池的方法。该方法包括以下步骤：在一基板上形成一透明电极层；在该透明电极层上形成一半导体层；图案化该半导体层以形成数个半导体区域及第一凹槽；形成一背电极层以覆盖该些半导体区域且填充该些第一凹槽；图案化该背电极层以形成数个背电极，使得该些背电极、该些半导体区域及该透明电极层形成数个串联连接的单位电池；在该些串联连接的单位电池的最前单位电池上形成一正电极以作为该薄膜太阳能电池的正极端子；及在该些串联连接的单位电池的最末单位电池上形成一负电极以作为该薄膜太阳能电池的负极端子；其中该背电极层经形成使得该背电极层至少填充该正电极下方的该最前单位电池及该负电极下方的该最末单位电池的第一凹槽，以与该透明电极层直接连接。

本发明的又一技术方案是提供一种用于制造薄膜太阳能电池的方法。该方法包括以下步骤：在一基板上形成一透明电极层；对该透明电极层进行激光切割以形成数个透明电极及第一凹槽；形成一半导体层以覆盖该些透明电极且填充该些第一凹槽；对该半导体层进行激光切割以形成数个半导体区域及第二凹槽；形成一背电极层以覆盖该些半导体区域且填充该些第二凹槽；对该背电极层进行激光切割以形成数个背电极，使得该些背电极、该些半导体区域及该透明电极层形成数个串联连接的单位电池；在该些串联连接的单位电池的最前单位电池上形成一正电极以作为该薄膜太阳能电池的正极端子；及在该些串联连接的单位电池的最末单位电池上形成一负电极以作为该薄膜太阳能电池的负极端子；其中该最前单位电池及该最末单位电池的背电极经形成以经由该正电极下方的该最前单位电池及该负电极下方的该最末单位电池的该些第二凹槽与相应透明电极进行直接欧姆接触。

附图说明

通过参看随附附图来阅读上文对实施例的详细描述，可更充分地理解本揭示案，该些随附附图如下：

图1是绘示本发明的一实施例的薄膜太阳能电池的示意图；

图2至图7是根据本发明实施例绘示一种图1所示的薄膜太阳能电池的制造过程的示意图；

图8是绘示在一实施例中具有不同形成体且在不同条件下的薄膜太阳能电池的实验数据；及

图9是绘示在另一实施例中薄膜太阳能电池在不同条件下的实验数据。

【主要组件符号说明】

100  薄膜太阳能电池

110  基板

120  透明电极层

122  透明电极

124  凹槽

130  半导体层

132  半导体区域

134  凹槽

140  背电极层

142  背电极

144  凹槽

152  正电极

154  负电极

160  其它单位电池