CN101924156A - 复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101924156A CN101924156A CN2009101490242A CN200910149024A CN101924156A CN 101924156 A CN101924156 A CN 101924156A CN 2009101490242 A CN2009101490242 A CN 2009101490242A CN 200910149024 A CN200910149024 A CN 200910149024A CN 101924156 A CN101924156 A CN 101924156A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- opening
- transparency conducting
- semiconductor stack
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明是有关于一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法。复合式串联或并联的薄膜太阳能电池包括基板、第一电池单元、绝缘层以及第二电池单元。第一电池单元包括依序配置于基板上且分别具有多个第一、第二及第三开口的第一导电层、第一半导体堆栈层以及第一透明导电层。绝缘层配置于第一透明导电层上,且通过第二开口及第三开口与第一导电层及第一半导体堆栈层的侧表面实体连接。第二电池单元电性连接至第一电池单元,其包括依序配置于绝缘层上且分别具有多个第四、第五及第六开口的第二透明导电层、第二半导体堆栈层以及第二导电层。藉由本发明可有效提高薄膜太阳能电池的效能,进而能大幅提升薄膜太阳能电池的使用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池及其制作方法,特别是涉及一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法。
背景技术
由于石化能源短缺,人们对环保重要性的认知提高,因此人们近年来不断地积极研发替代能源与再生能源的相关技术,希望可以减少目前人类对于石化能源的依赖程度以及使用石化能源时对环境带来的影响。在众多的替代能源与再生能源的技术中,以太阳能电池(solar cell)最受瞩目。主要是因为太阳能电池可直接将太阳能转换成电能,且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质,不会对环境造成污染。
目前,在太阳能电池市场中,使用单晶硅与多晶硅的电池约占百分之九十以上。然而,这些太阳能电池需使用厚度约150微米至350微米的硅芯片作为材料,其成本较高。再者,由于太阳能电池的原材料采用高质量的硅晶锭,近年来因使用量的明显成长,已日渐不足。因此,具有低成本、容易大面积生产且模块化制造工艺简单等优点的薄膜太阳能电池(thin filmsolar cell)乃成为新的发展方向。
由此可见,上述现有的太阳能电池及其制作方法在产品结构、制造方法与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的太阳能电池存在的缺陷,而提供一种新的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,所要解决的技术问题是使其其在相同面积下可提供较大的电压或电流,并具有较佳的光电转换效率,非常适于实用。
本发明的另一目的在于,克服现有的太阳能电池的制作方法存在的缺陷,而提供一种新的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作方法,所要解决的技术问题是使其能制作出上述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的,依据本发明提出一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其包括基板、第一电池单元、绝缘层以及第二电池单元。第一电池单元包括第一导电层、第一半导体堆栈层以及第一透明导电层。第一导电层配置于基板上,并具有多个第一开口以暴露出部分基板。第一半导体堆栈层配置于第一导电层上,并具有多个第二开口以暴露出部分第一导电层,且第一半导体堆栈层通过第一开口与基板实体连接。第一透明导电层配置于第一半导体堆栈层上,并具有多个第三开口以暴露出部分第一导电层与第一半导体堆栈层的部分侧表面,其中第三开口与部分第二开口是位于相同位置,且第一透明导电层通过第二开口与第一导电层实体连接。绝缘层配置于第一透明导电层上,并通过第二开口及第三开口与第一导电层以及第一半导体堆栈层的侧表面实体连接。第二电池单元电性连接至第一电池单元,其包括第二透明导电层、第二半导体堆栈层以及第二导电层。第二透明导电层配置于绝缘层上,并具有多个第四开口以暴露出部分绝缘层。第二半导体堆栈层配置于第二透明导电层上,并具有多个第五开口以暴露出部分第二透明导电层,且第二半导体堆栈层通过第四开口与绝缘层实体连接。第二导电层配置于第二半导体堆栈层上,并具有多个第六开口以暴露出部分第二透明导电层与第二半导体堆栈层的部分侧表面,其中第六开口与部分第五开口是位于相同位置,且第二导电层通过第五开口与第二透明导电层实体连接。
在本发明的一实施例中,上述的第一半导体堆栈层与第二半导体堆栈层各包括至少一光电转换层。光电转换层具有第一型半导体层与第二型半导体层。
在本发明的一实施例中,上述的第一型半导体层为P型半导体层,而第二型半导体层为N型半导体层,或第一型半导体层为N型半导体层,而第二型半导体层为P型半导体层。
在本发明的一实施例中,上述的光电转换层更包括本质层,配置于第一型半导体层与第二型半导体层的间。
在本发明的一实施例中,上述的第一型半导体层、第二型半导体层与本质层的材料为非晶硅、多晶硅与微晶硅至少其一,或其组合。
在本发明的一实施例中,上述的第一导电层为透明导电层,其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物至少其一,而第二导电层包括反射层与透明导电层至少其一。
在本发明的一实施例中,上述的第二导电层为透明导电层,其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物至少其一,而第一导电层包括反射层与透明导电层至少其一。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的,依据本发明提出的一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作方法。首先,提供基板。接着,形成第一导电层于基板上,并在第一导电层上形成多个第一开口,其中第一开口暴露出部分基板。然后,形成第一半导体堆栈层于第一导电层上,并在第一半导体堆栈层上形成多个第二开口,其中第二开口暴露出部分第一导电层,且第一半导体堆栈层通过第一开口与基板实体连接。接着,形成第一透明导电层于第一半导体堆栈层上,并在第一透明导电层上形成多个第三开口,其中第三开口暴露出部分第一导电层与第一半导体堆栈层的部分侧表面,且第一透明导电层通过第二开口与第一导电层实体连接。形成绝缘层于第一透明导电层上,其中绝缘层通过第三开口与第一导电层以及第一半导体堆栈层的侧表面实体连接。接着,形成第二透明导电层于绝缘层上,并于第二透明导电层上形成多个第四开口,其中第四开口暴露出部分绝缘层。然后,形成第二半导体堆栈层于第二透明导电层上,并在第二半导体堆栈层上形成多个第五开口,其中第五开口暴露出部分第二透明导电层,且第二半导体堆栈层通过第四开口与绝缘层实体连接。之后,形成第二导电层于第二半导体堆栈层上,并在第二导电层上形成多个第六开口,其中第六开口暴露出部分第二透明导电层与第二半导体堆栈层的部分侧表面,且第二导电层通过第五开口与第二透明导电层实体连接。
在本发明的一实施例中,形成第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第五开口以及第六开口的方法包括进行激光制造工艺。
在本发明的一实施例中,形成第一半导体堆栈层与第二半导体堆栈层的方法各包括形成至少一光电转换层于第一导电层与第二透明导电层上。光电转换层具有第一型半导体层与第二型半导体层。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法至少具有下列优点及有益效果:基于上述,本发明的薄膜太阳能电池的设计是采用将第一电池单元与第二电池单元以堆栈的方式电性连接,也就是说,在相同的面积下,第一电池单元与第二电池单元可构成一复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,而使得薄膜太阳能电池可提供较大的电压或电流,并可有效提高薄膜太阳能电池的效能,进而能大幅提升薄膜太阳能电池的使用性。另外,本发明亦提出一种薄膜太阳能电池的制作方法,可制作出上述复合式串联或并联的薄膜太阳能电池。
综上所述,本发明是有关于一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法。复合式串联或并联的薄膜太阳能电池包括基板、第一电池单元、绝缘层以及第二电池单元。第一电池单元包括依序配置于基板上且分别具有多个第一、第二及第三开口的第一导电层、第一半导体堆栈层以及第一透明导电层。绝缘层配置于第一透明导电层上,且通过第二开口及第三开口与第一导电层及第一半导体堆栈层的侧表面实体连接。第二电池单元电性连接至第一电池单元,其包括依序配置于绝缘层上且分别具有多个第四、第五及第六开口的第二透明导电层、第二半导体堆栈层以及第二导电层。藉由本发明可有效提高薄膜太阳能电池的效能,进而能大幅提升薄膜太阳能电池的使用性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的一实施例的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的剖面示意图。
图2A至图2C为多种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的半导体堆栈层的膜层示意图。
图3为本发明的一实施例的复合式并联的薄膜太阳能电池的示意图。
图4为本发明的一实施例的复合式串联的薄膜太阳能电池的示意图。
图5A至图5H为本发明一实施例的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作流程图。
100:薄膜太阳能电池 200:基板
300:第一电池单元 310:第一导电层
310a:第一开口 320:第一半导体堆栈层
320a:第二开口 322、322’:光电转换层
322a、324a:第一型半导体层 322b、324b:第二型半导体层
322c:本质层 324:第一光电转换层
324c:第一本质层 326:第二光电转换层
326a:第三型半导体层 326b:第四型半导体层
326c:第二本质层 330:第一透明导电层
330a:第三开口 400:绝缘层
500:第二电池单元 510:第二透明导电层
510a:第四开口 520:第二半导体堆栈层
520a:第五开口 530:第二导电层
530a:第六开口
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法的具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效,详细说明如后。
图1为本发明的一实施例的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的剖面示意图。请参考图1所示,薄膜太阳能电池100包括基板200、第一电池单元300、绝缘层400以及第二电池单元500。在本实施例中,基板200例如是玻璃基板。
第一电池单元300包括第一导电层310、第一半导体堆栈层320以及第一透明导电层330。第一导电层310配置于基板200上,并具有多个第一开口310a以暴露出部分基板200,而构成多个串联次电池(sub cell)的电极。在本实施例中,第一导电层310例如是透明导电层,而其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一。在另一未绘示的实施例中,第一导电层310也可以是反射层(未绘示)与上述透明导电层的叠层,其中反射层可位于透明导电层与基板之间,而反射层的材质可以使用铝(Al)、银(Ag)、钼(Mo)或铜(Cu)等反射性较佳的金属。
第一半导体堆栈层320配置于第一导电层310上,并具有多个第二开口320a以暴露出部分第一导电层310,且第一半导体堆栈层320通过第一开口310a与基板200实体连接。在本实施例中,第一半导体堆栈层320可以是单一光电转换层322或第一光电转换层324与第二光电转换层326的叠层,意即第一电池单元300是以一种单层或叠层式(tandem)的薄膜太阳能电池的膜层结构作为举例说明。在其它可能的实施例中,第一半导体堆栈层320也可以是采用非晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池或三层式(triple)硅薄膜太阳能电池的膜层设计。
图2A至图2C为多种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的半导体堆栈层的膜层示意图。详细而言,请先参考图2A所示,上述的光电转换层322例如是具有第一型半导体层322a与第二型半导体层322b,其中第一型半导体层322a为P型半导体层,而第二型半导体层322b为N型半导体层,或着,第一型半导体层322a为N型半导体层,而第二型半导体层322b为P型半导体层。换言之,光电转换层322为一种PN半导体堆栈结构。
在实施例中,请参考图2B所示,为了提升第一电池单元300的光电转换效率,光电转换层322’亦可例如是具有第一型半导体层322a、第二型半导体层322b以及位于第一型半导体层322a与第二型半导体层322b之间的本质层322c,其中第一型半导体层322a为P型半导体层,而第二型半导体层322b为N型半导体层,或着,第一型半导体层322a为N型半导体层,而第二型半导体层322b为P型半导体层。换言之,光电转换层322’为一种PIN半导体堆栈结构。
在另一实施例中,请参考图2C所示,当第一半导体堆栈层320为第一光电转换层324与第二光电转换层326的叠层时,第一光电转换层324与第二光电转换层326与上述的光电转换层322类似,也就是说,第一光电转换层324例如是具有第一型半导体层324a、第二型半导体层324b与第一本质层324c,而第二光电转换层326例如是具有第三型半导体层326a、第四型半导体层326b与第二本质层326c,其中第一光电转换层324的第一型半导体层324a与第二光电转换层326的第三型半导体层326a可为P型半导体层,而第一光电转换层324的第二型半导体层324b与第二光电转换层326的第四型半导体层326b可为N型半导体层。换言之,本实施例的第一光电转换层324与第二光电转换层326亦为一种PIN半导体堆栈结构。
当然,在其它实施例中,第一光电转换层324的第一型半导体层324a与第二光电转换层326的第三型半导体层326a可为N型半导体层,而第一光电转换层324的第二型半导体层324b与第二光电转换层326的第四型半导体层326b可为P型半导体层。在其它实施例中,上述的第一光电转换层324与上述的第二光电转换层326也可以是不具有第一本质层324c与第二本质层326c的PN半导体堆栈结构。
此外,在本实施例中,光电转换层322、第一光电转换层324与第二光电转换层326的材质例如是非晶硅、多晶硅与微晶硅至少其一,或其组合。在其它实施例中,光电转换层322、第一光电转换层324与第二光电转换层326材料除了可为非晶硅、多晶硅与微晶硅外,其材料亦可以是铜铟镓硒(CIGS)、镉化碲(CdTe)或其组合,而使得本实施例的第一电池单元300形成一种铜铟镓硒的电池单元或镉化碲的电池单元。
在此必须说明的是,上述的半导体堆栈层320仅为举例说明,本发明并不限制半导体堆栈层320中所使用的光电转换层322(或第一光电转换层324与第二光电转换层326)的数目或结构,本领域具通常知识者当可视需要而加以调整。
请再参考图1所示,第一透明导电层330配置于第一半导体堆栈层320上,并具有多个第三开口330a以暴露出部分第一导电层310与第一半导体堆栈层320的部分侧表面,其中第三开口330a与部分第二开口320a是位于相同位置,且第一透明导电层330通过第二开口320a与第一导电层310实体连接。在本实施例中,第一透明导电层330可采用上述所提及的透明导电层的材质,在此不再赘述。
绝缘层400配置于第一透明导电层330上,并通过第二开口320a及第三开口330a与第一导电层310以及第一半导体堆栈层320的侧表面实体连接。在本实施例中,绝缘层400可为单层或多层结构,且其材质例如是无机材质(如:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铪、氧化铝、或其它材质、或上述组合)、有机材质(如:光阻、苯并环丁烯(Benzocyclobutane,BCB)、环烯类、聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、聚醇类、聚环氧乙烷类、聚苯类、树脂类、聚醚类、聚酮类、或其它材料、或上述组合)、或高分子聚合物,或上述组合。
第二电池单元500电性连接至第一电池单元300,其包括第二透明导电层510、第二半导体堆栈层520以及第二导电层530。第二透明导电层510配置于绝缘层400上,并具有多个第四开口510a以暴露出部分绝缘层400,其中第二透明导电层510可采用上述所提及的透明导电层的材质,在此不再赘述。第二半导体堆栈层520配置于第二透明导电层510上,并具有多个第五开口520a以暴露出部分第二透明导电层510,且第二半导体堆栈层520通过第四开口510a与绝缘层400实体连接。在本实施例中,第二半导体堆栈层520的结构与型态如同上述的第一半导体堆栈层320的结构与型态,因此请配合图2A至图2C并参考上述的第一半导体堆栈层320的说明,在此不再赘述。
第二导电层530配置于第二半导体堆栈层520上,并具有多个第六开口530a以暴露出部分第二透明导电层510与第二半导体堆栈层520的部分侧表面,其中第六开口530a与部分第五开口520a是位于相同位置,且第二导电层530通过第五开口520a与第二透明导电层510实体连接。在本实施例中,第二导电层530可采用上述所提及的透明导电层的材质,在此不再赘述。此外,第二导电层530更可包括反射层,其中反射层位于第二半导体堆栈层520与上述透明导电层之间。在此必须说明的是,当第二导电层530具有反射层时,第一导电层310仅可为透明导电层。反之,当第一导电层310具有反射层的设计时,第二导电层530仅可为透明导电层,而不具有上述的反射层。在其它实施例中,第一导电层310与第二导电层530也可以皆为透明导电层,而无反射层的配置。换言之,此部分的设计可依使用者的需求而作调整(例如是制作双面受光的薄膜太阳能电池或单面受光的薄膜太阳能电池),上述仅为举例说明,并不以此为限。
简言之,由于本实施例的薄膜太阳能电池100的设计是采用将第一电池单元300与第二电池单元500以堆栈的方式电性连接,也就是说,在相同的面积下,第一电池单元300与第二电池单元500可藉由例如是穿透孔(through hole)的设计或是在外部电路连接上,以将第一电池单元300与第二电池单元500构成一复合式并联(请参考图3所示)或串联(请参考图4所示)的薄膜太阳能电池100,而使得薄膜太阳能电池100可提供较大的光电压或光电流,如此除了可有效提升薄膜太阳能电池100的效能外,亦能大幅提升薄膜太阳能电池100的使用性。
另外,本发明亦提出一种制作上述薄膜太阳能电池100的方法,其说明如下。
图5A至图5H为本发明一实施例的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作流程图。为了方便说明起见,图5A至图5H仅绘示制作图1所绘示的薄膜太阳能电池100的局部流程示意图。请先参考图5A所示,首先,提供上述提及的基板200。
接着,请参考图5B,形成上述提及的第一导电层310于基板200上,而后并在第一导电层310上形成上述提及的第一开口310a,以使第一开口310a暴露出部分基板200,而形成多个串联次电池(sub cell)的电极。在本实施例中,形成第一导电层310的方式例如是使用溅镀法(sputtering)、金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)法、或蒸镀法(evaporation),而形成第一开口310a的方式例如是采用激光制造工艺(即制程,以下均称为制造工艺),以图案化第一导电层310。
接着,请参考图5C所示,形成上述提及的第一半导体堆栈层320于第一导电层310上,而后并在第一半导体堆栈层320上形成上述提及的第二开口320a,以使第二开口320a暴露出部分第一导电层310,且第一半导体堆栈层320通过第一开口310a与基板200实体连接。在本实施例中,形成第一半导体堆栈层320的方式例如是形成至少一光电转换层322于第一导电层310上,而光电转换层322具有第一型半导体层322a与第二型半导体层322b,请参考图2A所示,而形成第二开口320a的方式例如是采用激光制造工艺,以图案化第一半导体堆栈层320。
详细而言,形成光电转换层322的方法例如采用射频等离子体辅助化学气相沉积法(Radio Frequency Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,RF PECVD)、超高频等离子体辅助化学气相沉积法(Very HighFrequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,VHF PECVD)或者是微波等离子体辅助化学气相沉积法(Microwave Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,MW PECVD)。其中,可根据第一半导体堆栈层320是采用何种膜层设计,而调整其膜层的形成方法,上述仅为举例说明,并不以此为限。此外,光电转换层322的沉积厚度可视使用者的需求而定。
接着,请参考图5D所示,形成上述提及的第一透明导电层330于第一半导体堆栈层320上,而后并在第一透明导电层330上形成上述提及的第三开口330a,以使第三开口330a暴露出部分第一导电层310与第一半导体堆栈层320的部分侧表面,且第一透明导电层330通过第二开口320a与第一导电层310实体连接。在本实施例中,形成第一透明导电层330与第三开口330a的方式同于上述形成第一导电层310与第一开口310a的方式,可参考上述说明,在此不再赘述。在此必须说明的是,第一导电层310、第一半导体堆栈层320以及第一透明导电层330构成上述提及的第一电池单元300。
接着,请参考图5E所示,形成上述提及的绝缘层400在第一透明导电层330上,其中绝缘层400通过第三开口330a与第一导电层310以及第一半导体堆栈层320的侧表面实体连接。在本实施例中,绝缘层400的形成方式可以是化学沉积法、溅镀法或是其它适当方式。
接着,请参考图5F所示,形成上述提及的第二透明导电层510于绝缘层400上,而后并在第二透明导电层510上形成上述提及的第四开口510a,其中第四开口510a暴露出部分绝缘层400。在本实施例中,形成第二透明导电层510与第四开口510a的方式同于上述形成第一导电层310与第一开口310a的方式,可参考上述说明,在此不再赘述。
接着,请参考图5G所示,形成上述提及的第二半导体堆栈层520于第二透明导电层510上,而后并在第二半导体堆栈层520上形成上述提及的第五开口520a,其中第五开口520a暴露出部分第二透明导电层510,且第二半导体堆栈层520通过第四开口510a与绝缘层400实体连接。在本实施例中,形成第二半导体堆栈层520的方式同于上述形成第一半导体堆栈层320的方式,可参考上述说明,在此不再赘述。
接着,请参考图5H所示,形成上述提及的第二导电层530在第二半导体堆栈层520上,而后并在第二导电层530上形成多个第六开口530a,其中第六开口530a暴露出部分第二透明导电层510与第二半导体堆栈层520的部分侧表面,且第二导电层530通过第五开口520a与第二透明导电层510实体连接。在本实施例中,形成第二导电层530与第六开口530a的方式同于上述形成第一导电层310与第一开口310a的方式,可参考上述说明,在此不再赘述。在此必须说明的是,第二透明导电层510、第二半导体堆栈层520以及第二导电层530构成上述提及的第二电池单元500。至此,大致完成上述图1所示的薄膜太阳能电池100的制作流程。
综上所述,本发明的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法至少具有下列优点。首先,由于本发明的薄膜太阳能电池的设计是采用将第一电池单元与第二电池单元以堆栈的方式电性连接,而形成复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,因此在相同的面积下,本发明的薄膜太阳能电池具有较大的电压或电流,除了可有效提高薄膜太阳能电池的效能,亦能大幅提升薄膜太阳能电池的使用性。另外,本发明亦提供一种制作上述薄膜太阳能电池的制作方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其包括:
基板;
第一电池单元,其包括:
第一导电层,配置于所述基板上,并具有多个第一开口以暴露出部分所述基板;
第一半导体堆栈层,配置于所述第一导电层上,并具有多个第二开口以暴露出部分所述第一导电层,且所述第一半导体堆栈层通过所述第一开口与所述基板实体连接;
第一透明导电层,配置于所述第一半导体堆栈层上,并具有多个第三开口以暴露出部分所述第一导电层与所述第一半导体堆栈层的部分侧表面,其中所述第三开口与部分所述第二开口是位于相同位置,且所述第一透明导电层通过所述第二开口与所述第一导电层实体连接;
绝缘层,配置于所述第一透明导电层上,并通过所述第二开口及所述第三开口与所述第一导电层以及所述第一半导体堆栈层的侧表面实体连接;
第二电池单元,电性连接至所述第一电池单元,其包括:
第二透明导电层,配置于所述绝缘层上,并具有多个第四开口以暴露出部分所述绝缘层;
第二半导体堆栈层,配置于所述第二透明导电层上,并具有多个第五开口以暴露出部分所述第二透明导电层,且所述第二半导体堆栈层通过所述第四开口与所述绝缘层实体连接;以及
第二导电层,配置于所述第二半导体堆栈层上,并具有多个第六开口以暴露出部分所述第二透明导电层与所述第二半导体堆栈层的部分侧表面,其中所述第六开口与部分所述第五开口是位于相同位置,且所述第二导电层通过所述第五开口与所述第二透明导电层实体连接。
2.根据权利要求1所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述第一半导体堆栈层与所述第二半导体堆栈层各包括至少一光电转换层,所述光电转换层具有第一型半导体层与第二型半导体层。
3.根据权利要求2所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述第一型半导体层为P型半导体层,而所述第二型半导体层为N型半导体层,或所述第一型半导体层为N型半导体层,而所述第二型半导体层为P型半导体层。
4.根据权利要求2所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述光电转换层更包括本质层,配置于所述第一型半导体层与所述第二型半导体层之间。
5.根据权利要求4所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述第一型半导体层、所述第二型半导体层与所述本质层的材料为非晶硅、多晶硅与微晶硅至少其一,或其组合。
6.根据权利要求1所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述第一导电层为透明导电层,其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物的至少其一,而所述第二导电层包括反射层与透明导电层至少其一。
7.根据权利要求1所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池,其特征在于其中所述第二导电层为透明导电层,其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物至少其一,而所述第一导电层包括反射层与透明导电层至少其一。
8.一种复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于其包括:
提供基板;
形成第一导电层于所述基板上;
在所述第一导电层上形成多个第一开口,其中所述第一开口暴露出部分所述基板;
形成第一半导体堆栈层于所述第一导电层上;
在所述第一半导体堆栈层上形成多个第二开口,其中所述第二开口暴露出部分所述第一导电层,且所述第一半导体堆栈层通过所述第一开口与所述基板实体连接;
形成第一透明导电层于所述第一半导体堆栈层上;
在所述第一透明导电层上形成多个第三开口,其中所述第三开口暴露出部分所述第一导电层与所述第一半导体堆栈层的部分侧表面,且所述第一透明导电层通过所述第二开口与所述第一导电层实体连接;
形成绝缘层于所述第一透明导电层上,其中所述绝缘层通过所述第三开口与所述第一导电层以及所述第一半导体堆栈层的侧表面实体连接;
形成第二透明导电层于所述绝缘层上;
在所述第二透明导电层上形成多个第四开口,其中所述第四开口暴露出部分所述绝缘层;
形成第二半导体堆栈层于所述第二透明导电层上;
在所述第二半导体堆栈层上形成多个第五开口,其中所述第五开口暴露出部分所述第二透明导电层,且所述第二半导体堆栈层通过所述第四开口与所述绝缘层实体连接;
形成第二导电层于所述第二半导体堆栈层上;以及
在所述第二导电层上形成多个第六开口,其中所述第六开口暴露出部分所述第二透明导电层与所述第二半导体堆栈层的部分侧表面,且所述第二导电层通过所述第五开口与所述第二透明导电层实体连接。
9.根据权利要求8所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于其中形成所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口、所述第四开口、所述第五开口以及所述第六开口的方法包括进行激光制造工艺。
10.根据权利要求8所述的复合式串联或并联的薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于其中形成所述第一半导体堆栈层与所述第二半导体堆栈层的方法各包括形成至少一光电转换层于所述第一导电层与所述第二透明导电层上,所述光电转换层具有第一型半导体层与第二型半导体层。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101490242A CN101924156A (zh) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | 复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101490242A CN101924156A (zh) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | 复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101924156A true CN101924156A (zh) | 2010-12-22 |
Family
ID=43338926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009101490242A Pending CN101924156A (zh) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | 复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101924156A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715182A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-09 | 北京汉能创昱科技有限公司 | 薄膜太阳能电池组件及其制备方法 |
CN104009117A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-27 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种柔性薄膜太阳能电池及其制备方法 |
CN104465845A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 株式会社东芝 | 多接合型太阳能电池 |
CN104538477A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种硅基薄膜叠层太阳能电池及其制备方法 |
CN106165120A (zh) * | 2014-03-31 | 2016-11-23 | 国立研究开发法人科学技术振兴机构 | 太阳能电池及太阳能电池的制造方法 |
CN113540281A (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-22 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 叠层光伏器件 |
-
2009
- 2009-06-11 CN CN2009101490242A patent/CN101924156A/zh active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104465845A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 株式会社东芝 | 多接合型太阳能电池 |
JP2015065249A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | 多接合型太陽電池 |
US11398577B2 (en) | 2013-09-24 | 2022-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-junction solar cell |
CN103715182A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-09 | 北京汉能创昱科技有限公司 | 薄膜太阳能电池组件及其制备方法 |
CN103715182B (zh) * | 2013-12-20 | 2016-05-25 | 北京汉能创昱科技有限公司 | 薄膜太阳能电池组件及其制备方法 |
CN106165120A (zh) * | 2014-03-31 | 2016-11-23 | 国立研究开发法人科学技术振兴机构 | 太阳能电池及太阳能电池的制造方法 |
CN106165120B (zh) * | 2014-03-31 | 2018-01-30 | 国立研究开发法人科学技术振兴机构 | 太阳能电池及太阳能电池的制造方法 |
CN104009117A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-27 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种柔性薄膜太阳能电池及其制备方法 |
CN104538477A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种硅基薄膜叠层太阳能电池及其制备方法 |
CN113540281A (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-22 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 叠层光伏器件 |
CN113540281B (zh) * | 2020-04-13 | 2024-03-29 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 叠层光伏器件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080121264A1 (en) | Thin film solar module and method of fabricating the same | |
Park et al. | Front and back TCO research review of a-Si/c-Si heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cell | |
US9755099B2 (en) | Integrated micro-inverter and thin film solar module and manufacturing process | |
CN101924156A (zh) | 复合式串联或并联的薄膜太阳能电池及其制作方法 | |
JP5420109B2 (ja) | Pn接合およびショットキー接合を有する多重太陽電池およびその製造方法 | |
US8658883B2 (en) | Solar cell module and method for manufacturing the same | |
CN219628267U (zh) | 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统 | |
US20120266933A1 (en) | Solar cell | |
US20110120534A1 (en) | Thin film solar cell and manufacturing method thereof | |
CN102270691A (zh) | 一种薄膜太阳能电池 | |
CN101969076A (zh) | 一种叠层太阳能电池及其制造方法 | |
CN204441296U (zh) | 一种cigs基薄膜太阳能电池 | |
US20110088779A1 (en) | Method for manufacturing thin-film solar cell and thin-film solar cell | |
TW201236182A (en) | Photovoltaic devices and methods of forming the same | |
US9287421B2 (en) | Solar cell module and method of fabricating the same | |
US20120042923A1 (en) | Thin Film Solar Cell and Thin Film Solar Cell System | |
CN102255004A (zh) | 一种薄膜太阳能电池的制造方法 | |
CN219352270U (zh) | 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统 | |
CN114883425B (zh) | 一种晶硅异质结太阳电池的迎光面结构 | |
CN112993169B (zh) | 一种nip异质结太阳能电池及其制造方法 | |
CN115020519B (zh) | 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统 | |
CN108511537B (zh) | 一种太阳能电池 | |
CN109768101B (zh) | 复合薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
KR102396820B1 (ko) | 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR20110026257A (ko) | 박막 태양전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101222 |