[发明专利]制造互连太阳能电池阵列的方法

说明书

制造互连太阳能电池阵列的方法，包括：a)在基板(8)上设置规定厚度的连续层堆(1)，层堆(1)包括上传导层(2)和下传导层(3)，上传导层(2)和下传导层(3)具有介于它们之间的光敏层(4)和半导体电子传输层(6)；b)选择性地去除上传导层(2)和光敏层(4)，以获得暴露半导体电子传输层(6)的接触孔(10)；c)将层堆(1)选择性地加热至第一深度(d1)，以获得与接触孔(10)距离第一中心距(s1)的第一热影响区(12)，将第一热影响区(12)转变成层堆中具有大致第一深度(d1)的基本绝缘区域，从而向层堆(1)局部地提供增大的电阻率。

技术领域

本发明涉及制造互连太阳能电池阵列的方法，具体涉及薄膜聚合物太阳能电池或有机太阳能电池之间的互连。在另外的方面，本发明涉及薄膜聚合物太阳能电池阵列或有机太阳能电池阵列。

背景技术

美国专利申请US2008/0314439(MISRA)公开了从形成于绝缘基板上的薄膜层堆形成单片集成薄膜光伏电池阵列的方法，该方法包括以下步骤。在薄膜层堆叠中形成至少一个单元隔离划片。至少一个单元隔离划片中的每个实例均将薄膜层堆刻划成多个光伏电池，并且至少一个单元隔离划片中的每个实例均从薄膜层堆的顶表面延伸至基板。为至少一个单元隔离划片中的每个实例形成第二电接触层隔离划片。第二电接触层隔离划片形成于与相应的单元隔离划片邻近的薄膜层堆中，并且至少延伸通过薄膜层堆的第二电接触层。

在每个单元隔离划片与其相应的第二电接触层隔离划片之间的薄膜层堆中形成通路划片。每个通路划片至少从薄膜层堆的顶表面延伸至薄膜层堆的第一电接触层。

在每个单元隔离划片中设置绝缘油墨，并且在每个通路划片中设置导电油墨以形成通路。还沿着薄膜层堆的顶表面设置导电油墨，以形成至少一个导电栅格，其中至少一个导电栅格中的每个实例均将相应的通路连接至相邻光伏电池的第二电接触层。

发明内容

本发明旨在提供制造互连太阳能电池阵列的改进方法，太阳能电池具体为聚合物太阳能电池和/或有机太阳能电池，其中，该方法对各种制造步骤的对准要求的限制较小，并且减少了交叉单元以及工作区的污染。该方法还优化了几何填充系数，并且在限定互连太阳能电池的几何布局以及太阳能电池阵列的可能输出电压方面提供了较大灵活性。本发明的方法适合于在使用对环境无害的良性溶剂的环境条件下实施为卷对卷(R2R，roll-to-roll)过程，从而允许大面积、低成本、稳定的太阳能电池阵列及其模块的制造产量显著增加。每年多达1千兆瓦的生产水平是可行的。

根据本发明，提供了用于至少部分地实现上述目的的、在前文中限定了类型的方法。该方法包括以下步骤。

制造互连太阳能电池阵列的方法，该方法包括以下步骤：

a)在基板上设置规定厚度的连续层堆，层堆包括上传导层和下传导层，上传导层和下传导层具有介于它们之间的光敏层和半导体电子传输层；

b)选择性地去除上传导层和光敏层，以获得暴露半导体电子传输层的接触孔；

c)将层堆选择性地加热至第一深度，以获得与接触孔距离第一中心距的第一热影响区，将第一热影响区转变成层堆中具有大致第一深度的基本绝缘区域，从而向层堆局部地提供增大的电阻率。

根据本发明及其有益效果，该方法允许将连续层堆划分成多个太阳能电池，其中，各个太阳能电池都通过直接的选择性加热步骤在几何上进行限定以及电去联接。具体地，太阳能电池阵列的总几何填充系数、电池填充和电池间距、以及各个太阳能电池的布局由用于选择性加热连续层堆的模式限定。