[发明专利]太阳电池和半导体器件以及其制造方法

说明书

本分案申请是基于申请号为200610005127.8，申请日为2006年1月12日，发明名称为“太阳电池和半导体器件以及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及诸如太阳电池的半导体器件的结构以及其制造方法。

背景技术

太阳电池除了设置在室外用作太阳能发电系统之外，还被广泛地用作如计算器、收音机、手表等功耗低的电子器具的电源。在这些日常用品中，在比如像手表那样，不仅重视功能，也重视外观设计的情况下，就要考究安装太阳电池的方法。例如，利用太阳电池作为手表的表盘，或者将太阳电池安装在半透明的表盘之下以使其变得不显眼。

太阳电池的大部分使用玻璃、不锈钢、或有机树脂材料等作为衬底，在其上形成由非晶半导体、微晶半导体或黄铜矿(chalcopyrite)(或II-VI族)化合物半导体的薄膜形成的光电转换层。尤其是，采用有机树脂材料作为衬底的太阳电池薄而轻，并具有即使跌落也不会被打碎的高耐冲击性，所以适合安装在卡式计算器、手表等便携式制品或电视机等室内用电子器具的遥控中(参考专利文件1)。

像这样，太阳电池被利用于各种电子器具中，然而，随着电子器具的小型化及轻量化，太阳电池也被要求小型化及轻量化。

专利文件1专利公开2001-185745号公报

发明内容

本发明的目的是通过实现太阳电池的电极层和绝缘分离层的形状的微细化而去掉多余部分，从而减小遮蔽光的区域以增加光的接受面积。

在本发明中，通过在光电转换层如非晶半导体层表面上形成有机材料层，降低非晶半导体层的润湿性，从而增大非晶半导体层和电极以及绝缘分离层之间的接触角，以便可以实现电极层和绝缘分离层的形状的微细化。而且，通过增大非晶半导体层和电极以及绝缘分离层的接触角，可以去掉遮蔽光的部分以增加光接受区域。并且，可以去掉电极层和绝缘分离层的沿厚度方向的多余部分。

本发明的太阳电池的制造方法，包括以下步骤：在衬底上形成第一电极层；在所述第一电极层上形成光电转换层；在所述光电转换层上形成有机材料层；在所述光电转换层上形成到达所述第一电极层的开口；在所述开口中填充导电膏以形成第二电极层，其中，所述有机材料层增大所述导电膏的相对于所述光电转换层的接触角。

本发明的太阳电池的制造方法，包括以下步骤：在衬底上形成第一电极层；在所述第一电极层上形成光电转换层；通过使用有机材料对所述光电转换层的表面进行处理以改变所述光电转换层的表面性质；在所述光电转换层上形成到达所述第一电极层的开口；在所述开口中填充导电膏以形成第二电极层，其中，通过使用有机材料对所述光电转换层进行处理，以增大所述导电膏的相对于所述光电转换层的接触角。

在本发明中，所述衬底由玻璃、不锈钢或高分子材料形成。

在本发明中，所述高分子材料是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚萘二酸丁醇酯(PBN)中的一种。

在本发明中，所述有机材料层含有硅烷偶联化合物。

在本发明中，所述导电膏是含有金属材料如银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)的导电膏或导电碳膏。

根据本发明，可以将电极层和绝缘分离层的形状微细化。由此，可以增大在每单位面积上的单元数量，从而可以提高生产量。此外，通过使光电转换层和电极的接触角为大，可以去掉遮蔽光的部分以增加光接受区域。而且，由于可以去掉电极层和绝缘分离层的沿厚度方向的多余部分，所以可以使太阳电池小型化及轻量化。

附图说明

图1A和1B是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图；

图2A和2B是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图；

图3是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图；

图4A到4C是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图；

图5是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图；

图6是本发明的太阳电池的俯视图；

图7是示出利用本发明制作的电子器具的实例的图；

图8A到8C是示出利用本发明制作的电子器具的实例的图；

图9是示出利用本发明制作的电子器具的实例的图；

图10A和10B是示出利用本发明制作的电子器具的实例的图；

图11A和11B是示出本发明的太阳电池的制作步骤的图。

具体实施方式