[发明专利]光伏电池光电转换复合层结构制作方法

说明书

本发明公开一种光伏电池光电转换复合层结构制作方法，包含：备有一透明基板，该透明基板一侧面形成一光学硬化层，将下导电层成型在该光学硬化层的一侧面上，于该透明基板的光学硬化层及下导电层上制作一特定厚度的牺牲层，依序涂覆电子传递层、主动层、电洞传递层组成的光电反应层于该下导电层及该牺牲层的一侧面上，再于该牺牲层的一侧面上黏贴有一黏着层，在该牺牲层被移除后以构成特定的蚀刻区域，将金属材料涂覆于光电反应层上形成多个上电极及多个引线，使该光电反应层与下导电层的该些下电极电性连结，以完成光伏电池光电转换复合层结构。由此可以使牺牲层顺利剥离不致破坏每一个下电极的结构。

技术领域

本发明涉及一种用于光伏电池光电转换复合层的结构，尤其是应用于制作光电转换复合层的牺牲层结构。

背景技术

太阳能电池的研究是再生能源中受众人期待的一个方向。虽然现今已商业化的多数产品是以硅为其主要材料，不过使用高分子材料所开发的有机太阳能电池因其工艺简单、造价便宜、材质轻盈、可挠曲等特性而受到业界与学术界的瞩目。

目前在制备光伏太阳能电池时，其多是通过涂布(Coating)为制备太阳能电池薄膜的技术手段，其优点在于能够使得该薄膜具有较佳的平整性与均匀性。而进一步可以R2R(Roll-to-Roll,R2R)工艺即是一种具有潜力用以大面积制备太阳能电池的技术，其在产业界已有配合可挠性显示器(flexible display)的制备，基于可挠性显示器“软”的特性，R2R工艺即可良好地配合其运作，得以在较低成本的下生产这些具有可塑性、重量轻、耐冲击等优点。

光伏太阳能电池的光电转换装置100a在结构上有很多种，其中一种如称为有机高分子光电转换(OPV)太阳能装置，如图1，该结构为提升光电换的电压提升与发光效率，因此在相邻每个光电反应单元20a间会借一位于电洞传递层(HTL)203a上的上导电层(AgLayer5)40a与相邻的光电反应单元20a的电子传递层(ETL)201a下层的另一下导电层(ITO)12a电性连接串联以提升电压的效果，在结构制作上，可参照图2～图5的制作流程。首先，选用一透明塑料基板10a，于一透明塑料基板10a表面有一硬化层11a及一下导电层(ITO层)12a，其中该下导电层12a可以经先蚀刻后构成导电线路，以配合对应各光电反应单元20a的设置位置。接着以涂布方式依序分别将电子传递层201a、主动层202a、电洞传递层203a的涂料全面性的依序涂覆叠构于各该材料层上，将电子传递层201a、主动层202a、电洞传递层203a合称为光电反应层。接着以激光蚀刻方式进行特定区域的蚀刻，以形成蚀刻区域30a可将光电反应层区分为小的光电反应单元20a。前述的蚀刻区域30a也提供未来涂覆上导电层(银胶)40a可以顺利与各光电反应单元20a，并与该透明塑料基板10a上层的下导电层12a电性连接。接着，再以导电涂料如银胶，以印刷方式于部分区域涂覆银胶形成上导电层40a，并使上导电层40a与透明塑料基板10a上的下导电层12a连通。

前述图4中为提供一蚀刻区域，现有技术利用直接蚀刻方式如激光蚀刻将已构成的光电反应层进行蚀刻已构成所需要的光电反应单元20a，且必须保留部分的下导电层12a可以部分露出，以利提供后续的上导电层40a的电性连接。不过由于下导电层12a与光电反应层的厚度很薄，其中下导电层厚度小于100nm，光电反应层厚度小于1μm，以激光蚀刻技术会限制导电层的露出区域。

另外一种实施方式以建构牺牲层(或保护层)方式以构成所需要的蚀刻区域，于前述图2的步骤1，将构成蚀刻区域位置设置牺牲层后，再进行图3的步骤2的光电反应层的制作，之后再移除该牺牲层以构成蚀刻区域，之后再进行后续图5的步骤4的上导电层(银胶)40a的涂覆制作。不过本实施作业，仍有技术难度需要克服，如，第一点，牺牲层的移除可以顺利的将牺牲层上的部分光电反应层移除，光电反应层部分移除的周边不致产生毛边，方可构成蚀刻区域；第二点，牺牲层可以完全遮蔽与蚀刻区域的部分基板与部分导电层，不致使光电反应层材料残留；第三点，牺牲层移除时不会破坏牺牲层下的导电层。

发明内容