[发明专利]非晶硅光电池片及其制造法

说明书

本发明非晶硅光电池片及其制造方法，属半导体器件，具体的说是一种外联集成式非晶硅光电池片及其采用激光切割技术的制造方法。

图1为公知的非晶硅（a-Si）光电池结构示意图。它是由玻璃基底、透明导电膜、非晶硅层、铝膜背电极四部分组成。图2为具有代表性的公知的日本产外联式小型片非晶硅光电池片的透明导电层集成图形。其缺点在于各光电池单元它的图形不尽相同。使用激光机切割不易实现程序控制。下面是一种公知的常规光刻工艺制作外联式小型片光电池流程。

玻璃    透明导电    贴光刻    光刻膜对

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层的制备    胶膜1    板曝光

腐蚀光    腐蚀透明    去光刻    沉积非晶

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刻膜（1）    导电层（1）    膜（1）    硅层（a-Si）

贴光刻    光刻膜对    腐蚀光刻

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膜（2）    板曝光（2）    膜（2）

腐蚀非晶    去光刻    蒸镀    贴光刻

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硅（a-Si）    膜（2）    铝膜    膜（3）

光刻膜对    腐蚀光刻    腐蚀    去光刻

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板曝光（3）    膜（3）    铝膜    膜（3）

封装切割→电性能测试

全部流程共计20道工序。其中透明导电层、非晶硅层、铝膜电极均采用光刻制膜工艺。重复三次贴膜、对板曝光、腐蚀光刻膜、腐蚀导电层（a-Si）、铝膜）、去光刻膜等工序。工艺过程极其复杂，设备繁多，工装投资大，产品成本高。特别是非晶硅腐蚀技术难度大。如用掩膜法制作非晶硅膜，其边缘处又有无法消除的干涉状条纹，致使a-Si膜沉积不均匀，膜质下降。采用上述公知方法制取小型片外联式光电池，如改变产品规格需要大量的更换掩膜板，涉及大量工装设备投资，这是相当困难的。而且不论用光刻技术，还是用掩膜法都要使用大量的剧毒性化学腐蚀剂，存在严重的环境污染和人身伤害危险。

本发明的目的在于将先进的激光技术应用于小型片非晶硅光电池片制造。代替光刻法和掩膜法传统工艺，实现透明导电层和非晶硅层集成图形的激光切割。为此还设计一种新的适于激光切割的透明导电层的外联集成式小型非晶硅光电池。

本发明的目的是通过下述方式予以实现。

首先设计一种宜于激光机计算机程序控制切割的透明导电膜层集成图形的非晶硅光电池，其特征在于每个单元光电池片基底与非晶硅层之间的透明导电膜的形状相同，是在标准矩形膜的一角有一“L”型沟道，构成一个小的矩形，与原标准矩形之间有沟道相隔，沟道宽度应以两图形之间有较可靠的电气隔离为准。

按照所提供的上述小型片外联式非晶硅光电池的一种制造方法，其特征为：当基底制备均匀的透明导电层之后，用激光切割透明导电层为透明导电层集成图形，并洗净，干燥。当透明导电层上均匀沉积非晶硅层后，激光切割非晶硅层为非晶硅集成图形并吹净切削物。利用光刻技术或掩膜技术制备背电极铝膜，封装切割为单体小电池片。

本发明所提供的小型外联式非晶硅光电池及其制造方法，将制造工艺由20道减少为8道，极大简化制造工序，降低设备投资和产品成本，而且免去或减少剧毒化学试剂的使用，有利于环境保护，适于多品种，多规格组织生产。

附图说明：

图1为非晶硅光电池结构示意图;

（1）-玻璃基底、（2）-透明导电膜、（3）-非晶硅层、（4）-铝膜背电极;

图2为日本国产的小型片非晶硅光电池透明导电膜集成图形;

图3为本发明小型片外联式非晶硅光电池透明导电膜集成图形，图中斜线区为透明导电膜;

图4为非晶硅层集成图形，图中方格区为非晶硅膜;

图5为铝膜背电极图形，图中灰色区为铝膜背电极;

图6为日本产外联式小型片非晶硅光电池透明导电膜与铝膜背电极连结图，图中黑色区为铝膜与透明导电膜结合区;

图7为本发明小型外联式非晶硅光电池透明电极与铝背电极连结图，图中黑色区为铝膜与透明导电膜结合区。

实施例1：

采用激光法切割透明导电层形成透明导电层集成图形;激光法切割非晶硅层形成非晶硅集成图形;掩膜蒸铝法形成蒸镀铝膜，其流程如下：

大片玻璃    制备均匀    激光切割透明