[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明是有关于一种太阳能电池的制造方法，特别是指一种薄膜太阳能电池的制造方法。

背景技术

由于太阳能是一种绿色、环保之能源，对于生态环境的破坏性相较于其他能源小，因此有愈来愈多国家鼓励发展太阳能电池。而太阳能电池中， 以硅为主要材料的电池可分为晶硅太阳能电池与非晶硅薄膜太阳能电池，其中， 晶硅太阳能电池之光电转换效率高，常运用于户外或者可大面积设置之场合。但晶硅太阳能电池之制造成本较高，因此在一些小面积或者对于电池转换效率要求不用太高的应用场合上，则可以选择使用非晶硅薄膜太阳能电池，以符合使用需求并节省生产成本。

    非晶硅薄膜太阳能电池在制造上，必须于基板上沉积透明导电膜、p - i - n 半导体层及背电极，而且所述透明导电膜、p - i - n 半导体层与所述背电极沉积之后，都必须透过雷射或机械方式进行线路切割，以使位于同一基板上的所述薄膜可形成数个电池区块，并且完成相邻电池区块之间的断路线与短路线，使所述数个电池区块之间可形成正、负极相接之串联结构。其中，使用雷射蚀刻薄膜时，容易导致电池上之不需蚀刻的部位也受到损伤，例如蚀刻所述透明导电膜时，雷射能量也会影响下方基板，造成所述基板损伤。或者蚀刻所述p - i - n 半导体层时，则可能造成下方的所述透明导电膜损伤。同理， 蚀刻所述背电极时，则可能会影响到下方的所述p - i - n 半导体层。上述之膜层损伤会造成电池质量不佳、转换效率较低且易于损坏。

而且当利用雷射于所述背电极及所述p - i - n 半导体层的对应位置同时蚀刻形成刻划线沟时，所述背电极材料会沿着所述刻划线沟处呈现熔融态，进而容易流入所述刻划线沟并接触下方的所述透明导电膜，造成短路。再者，由于所述透明导电膜、半导体层与所述背电极等膜层之材料不同，因此各层之特性、材料硬度皆不同，所以对各膜层进行雷射蚀刻时，必须依据各膜层性质而分别选用不同能量的雷射，在制作上较为麻烦。此外，每镀完一层层体都必须将基板由真空腔体取出才能进行雷射切割，如此也造成麻烦。

另一方面，利用机械方式进行线路切割时，同样会在切割上层薄膜时，不慎割到下层薄膜或下方的所述基板而影响膜层与电池质量。机械切割方式也会使膜层材料沿着所述刻划线沟处呈现熔融态，进而造成膜层材料流入所述刻划线沟而形成短路。而且薄膜形成后还要额外进行机械切割加工，也造成麻烦。

而薄膜太阳能电池除了上述之非晶硅薄膜电池之外， 还有其他类型， 例如硫化镉/ 鍗化镉(CdS /CdTe ) 薄膜电池、铜铟硒( C IS) 基薄膜电池等等。但无论是哪一种类型的薄膜电池， 在制造上都会因为使用雷射切割或机械切割形成沟槽， 进而存有上述容易造成电池膜层损伤以及制作麻烦之缺失， 所以已知电池之制法有待改良。 

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可避免膜层损伤、制作出的电池质量佳且方便进行的太阳能电池的制造方法。

    本发明所采用的技术方案是：本发明包括以下步骤：

a. 将第一屏蔽设置于基板上，所述第一屏蔽包括数个间隔的第一遮蔽区以及数个分别位于所述第一遮蔽区之间的第一镂空区；

b. 利用真空镀膜方式并配合所述第一屏蔽于所述基板上形成第一电极， 所述第一电极包括数个间隔且分别通过所述第一镂空区而披覆于所述基板表面的第一导电区以及数个分别位于所述第一导电区之间的第一分隔沟；

c. 将屏蔽设置于所述第一电极上，利用真空镀膜方式并配合所述屏蔽，于所述第一电极上形成一光电转换层，所述光电转换层包括数个间隔的光电转换单元以及数个分别位于所述光电转换单元之间的间隔沟，所述间隔沟的位置与所述第一分隔沟的位置错开；

d. 将第二屏蔽设置于所述光电转换层上， 所述第二屏蔽包括数个间隔的第二遮蔽区以及数个分别位于所述第二遮蔽区之间的第二镂空区；

e.利用真空镀膜方式并配合所述第二屏蔽于所述光电转换层上形成第二电极，所述第二电极包括数个间隔且分别通过所述第二镂空区而披覆于所述光电转换单元表面的第二导电区、数个分别位于所述第二导电区之间的第二分隔沟以及数个分别自所述第二导电区通过所述光电转换单元而连接所述第一电极的连接导线。

    进一步的，所述光电转换层包括上下间隔的p 型半导体层、n 型半导体层以及位于所述p 型半导体层与所述n 型半导体层之间的本质层。