CN101980369B - 薄膜型太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种衬底基板表面为平行的沟槽形结构的薄膜型太阳能电池及其制作方法，一种薄膜型太阳能电池，包括基板、设置在基板上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜、设置在透明前电极导电薄膜上的进行光电转换的半导体材料层、设置在半导体材料层上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜。基板表面由平行的沟槽形结构构成，子电池的分割处位于基板沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽边缘，避免了子电池间的“死光区”。

Description

薄膜型太阳能电池及其制作方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种基板表面为沟槽形结构的薄膜型太阳能电池及其制作方法。

背景技术

当煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始研发和寻求新的能源，为经济发展提供新动力。我国是个能源消费大国，能源消耗增长速度居世界首位，沉重的能源压力严重的制约了我国经济的发展，因此，我国也急切的需要新的能源来代替常规的不可再生资源。

太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上，大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时，年日照时数大于2000小时。因此，我国太阳能资源特别丰富，开发利用的潜力非常巨大。

光伏发电是太阳能利用的一种方式，因其具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，受到广泛的重视。最近几年光伏发电发展迅速，光伏技术不断进步，光伏发电的成本不断的降低，各国纷纷出台各种政策支持。

制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：(1)单晶硅、多晶硅等晶硅太阳能电池；(2)以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的多元化合物薄膜太阳能电池和以非晶硅/微晶硅为材料的薄膜太阳能电池。

如图1A，图1B，图1C，图1D，图1E，图1F为薄膜太阳能电池的横截面图。图中1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F为薄膜电池各层生长的主要步骤示意图。对于薄膜太阳能电池，其基本工艺步骤是在基板101(如玻璃板、塑料板等)上先生长出一层前电极透明导电薄膜102(如掺氟氧化锡、掺铝氧化锡、掺锡氧化铟等)，然后使用激光、蚀刻等方法在透明导电薄膜上分割出子电池。再沉积半导体材料层103，以制备太阳能电池必须的P层薄膜、I层(本征层)薄膜和N层薄膜，形成光电转换装置-PN结。然后再使用激光或蚀刻等设备将半导体层分割出与前电极相应的子电池，然后在N层上生长出一层或若干层背电极104，在使用激光或蚀刻等设备将背电极分割出与半导体层、前电极相应的子电池。前电极和背电极是用来导出光电转换出来的电流。

在上述技术基础上，非晶硅、非晶硅/非晶硅或非晶硅/微晶硅薄膜电池使用等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备沉积出相应的P、I、N层非晶硅或微晶硅薄膜，而硫化镉、铜铟硒等化合物薄膜太阳能电池是使用磁控溅射、丝网印刷等工艺生长出P、N层化合物薄膜，最后还需要进行硒化等处理。

为了提高薄膜太阳能电池的利用效率，提高电池填充因子，需要在同一块电池板上进行子电池划隔。这样部分表面没有进行光伏发电，而仅仅起了各子电池隔离的作用，这部分即为“死光区”。在薄膜太阳能电池上，“死光区”的面积一般占到整个面积的3％到7％左右。图1F中子电池横截面局部放大图如图2示。图2中，201为基板，202为透明前电极薄膜，203为半导体材料层，204为背电极层薄膜。d1是子电池的有效光电转换区，d2为不进行光电转换区，即“死光区”。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、光电转换面积大，整体转化效率高的薄膜型太阳能电池及其制作方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种薄膜型太阳能电池，包括基板、设置在基板上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜、设置在透明前电极导电薄膜上的进行光电转换的半导体材料层、设置在半导体材料层上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜，其特征在于：用于沉积薄膜的基板表面由互相平行、间隔相等的沟槽形结构构成，沟槽重复间距在1至20mm之间，沟槽深度在0.2微米至2微米之间

沉积在基板沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜的一个侧面透明前电极导电薄膜，使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜上直接设置有一层半导体材料层，该半导体材料层也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层的同样的一个侧面部分刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层的侧面以及其它部分的一层半导体材料层上沉积有一层背电极层薄膜，该背电极层薄膜也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜的同样的一个侧面部分刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

所述的用于沉积薄膜的基板表面的沟槽是一种使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面生成平行的等宽度、等深度、等距离的沟槽，透明前电极导电薄膜的厚度加上半导体材料层的厚度小于或者等于沟槽的深度。

一种上述的薄膜型太阳能电池的制作方法，其制作方法如下：

1)使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在所述的用于沉积薄膜的基板表面上生成平行的等宽度、等深度、等距离的沟槽，沟槽深度在0.2微米至2微米之间，沟槽重复间距在1至20mm之间；

2)在上述带有沟槽的基板表面使用磁控溅射或化学气相沉积方法生长出一层透明前电极导电薄膜，此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极；

3)使用激光或其他刻蚀方法将设置在基板沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜的一个侧面透明前电极导电薄膜刻蚀掉，从而形成一个个独立的子电池电极；

4)使用等离子增强化学气相沉积、磁控溅射方法在透明前电极导电薄膜上沉积能够进行光电转换的半导体材料层，该半导体材料层也为沟槽形；

5)使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层的同样的一个侧面部分刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜相对应的独立的子电池；

6)使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层的侧面以及其它部分的一层半导体材料层上生长出一层铝薄膜，此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，该背电极层薄膜也为沟槽形；

7)使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜的同样的一个侧面部分刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

所述的透明前电极导电薄膜为掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或其他透明导电薄膜。

所述的使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在用于沉积薄膜的基板表面上生成等宽度、等深度、等距离的沟槽为深度为h、槽底宽度为a1、槽间隔a2的沟槽，透明前电极导电薄膜的厚度加上半导体材料层的厚度小于或者等于沟槽的深度。

使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在用于沉积薄膜的基板表面上生成平行的等宽度、等深度、等距离的沟槽之前首先使用丝网印刷设备以预定图案在基板表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的基板表面喷射沙粒，调整沙粒喷射速度和喷射时间，使基板板形成沟槽；或者向所述带有保护剂的基板表面喷射刻蚀液，调整刻蚀液的浓度和时间，使基板板形成平行的沟槽。

本发明具有如下的积极效果：本发明中用于沉积薄膜的基板表面由平行的沟槽形结构构成，在带有沟槽形结构的衬底基板上进行沉积透明导电薄膜、P型半导体材料薄膜、I型半导体薄膜、N型半导体薄膜、过渡层和背电极并进行相应的子电池划分处理，子电池的分割处位于基板沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽边缘，从而能够使光电转换面积最大化，避免了子电池间的“死光区”，达到提高薄膜太阳能电池的整体转化效率。

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F是已有技术制作薄膜太阳能电池的流程。

图2是图1F中子电池横截面局部放大图

图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图3F、图3G、图3H、图3I、图3J是本发明制作薄膜太阳能电池的流程。

图4是本发明的基板结构示意图。

图5是利用本发明技术制作的薄膜太阳能电池的结构。

具体实施方式

如图5所示，一种薄膜型太阳能电池，包括带有用于沉积薄膜的表面由平行的沟槽形结构构成的基板301、设置在基板301上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜302、设置在透明前电极导电薄膜302上的进行光电转换的半导体材料层303、设置在半导体材料层303上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜304。

沉积在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310，使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜302的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜302上直接设置有一层半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上直接设置有一层背电极层薄膜304，该背电极层薄膜304也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

所述的基板301表面的沟槽是一种使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面生成平行的等宽度、等深度、等距离的沟槽，透明前电极导电薄膜302的厚度加上半导体材料层303的厚度小于或者等于沟槽的深度。

所述的基板301表面的沟槽重复间距在1至20mm之间。所述的基板301表面的沟槽深度在0.2微米至2微米之间。

一种上述的薄膜型太阳能电池的制作方法，其特征在于：其制作方法如下：

1)使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在所述的基板301用于沉积薄膜的表面上生成平行的等宽度、等深度、等距离的沟槽，沟槽重复间距在1至20mm之间，沟槽深度在0.2微米至2微米之间；

2)在上述带有沟槽的基板301表面使用磁控溅射或化学气相沉积方法生长出一层透明前电极导电薄膜302，此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极；

3)使用激光或其他刻蚀方法将设置在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310刻蚀掉，从而形成一个个独立的子电池电极；

4)使用等离子增强化学气相沉积、磁控溅射方法在透明前电极导电薄膜302上沉积能够进行光电转换的半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形；

5)使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池；

6)使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上生长出一层铝薄膜304，此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，该背电极层薄膜304也为沟槽形；

7)使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

所述的透明前电极导电薄膜302为掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或其他透明导电薄膜。所述的使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在玻璃表面上生成等宽度、等深度、等距离的沟槽为深度为h、槽底宽度为a1、槽间隔a2的沟槽，透明前电极导电薄膜302的厚度加上半导体材料层303的厚度小于或者等于沟槽的深度。使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在用于沉积薄膜的基板表面上生成等宽度、等深度、等距离的沟槽之前首先使用丝网印刷设备以预定图案在玻璃表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的基板表面喷射沙粒，调整沙粒喷射速度和喷射时间，使用于沉积薄膜的基板表面形成沟槽；或者向所述带有保护剂的基板表面喷射刻蚀液，调整刻蚀液的浓度和时间，使用于沉积薄膜的基板表面形成沟槽。

实施例1：

如图3、4、5所示，一种薄膜型太阳能电池，包括基板301、设置在基板301上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜302、设置在透明前电极导电薄膜302上的进行光电转换的半导体材料层303、设置在半导体材料层303上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜304，基板301为透明玻璃板，其用于沉积薄膜的表面由平行的沟槽形结构构成，沟槽深度h为0.4微米，沟槽重复间距(a1+a2)＝8毫米，其中a1＝a2＝4毫米。

沉积在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310，使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜302的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜302上直接设置有一层半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上直接设置有一层背电极层薄膜304，该背电极层薄膜304也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

其制作方法如下：

1)所述的基板301为透明玻璃板，使用丝网印刷设备以预定图案在玻璃基板表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的玻璃表面喷射刻蚀液，调整刻蚀液的浓度和时间，使玻璃板形成沟槽，沟槽深度h为0.4微米，沟槽重复间距(a1+a2)＝8毫米，其中a1＝a2＝4毫米；

2)在上述带有沟槽的玻璃板使用磁控溅射方法生长出一层掺氟氧化锡透明前电极导电薄膜302，此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极；

3)使用激光刻蚀机将设置在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310刻蚀掉，，从而形成一个个独立的子电池电极；

4)使用等离子增强化学气相沉积PECVD方法在透明前电极导电薄膜302上沉积能够进行光电转换的半导体材料层(非晶硅P、I、N层)303，该半导体材料层303也为沟槽形；

5)使用激光刻蚀机将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明导电薄膜302相对应的独立的子电池；

6)使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上生长出一层铝薄膜304，此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，该背电极层薄膜304也为沟槽形；

7)使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

通过以上工艺步骤，一个个子电池就串联起来如图5示，301为基板，302为透明电极薄膜，303为半导体层，304为背电极薄膜。

实施例2：

如图3、4、5所示，一种薄膜型太阳能电池，包括基板301、设置在基板301上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜302、设置在透明前电极导电薄膜302上的进行光电转换的半导体材料层303、设置在半导体材料层303上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜304，基板301为透明玻璃板，其用于沉积薄膜的表面由平行的沟槽形结构构成，沟槽深度h为0.3微米，沟槽重复间距(a1+a2)＝9毫米，其中a1＝3毫米，a2＝6毫米。

沉积在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜302的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜302上直接设置有一层半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上直接设置有一层背电极层薄膜304，该背电极层薄膜304也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

基板301表面的沟槽是一种使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面生成的等宽度、等深度、等间距的沟槽，透明前电极导电薄膜302的厚度加上半导体材料层303的厚度等于沟槽的深度。

其制作方法如下：

1)所述的基板301为透明玻璃板，使用丝网印刷设备以预定图案在玻璃基板表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的玻璃表面喷射沙粒，调整沙粒喷射速度和喷射时间，使玻璃板形成如图4的沟槽，沟槽深度h为0.3微米，沟槽宽度a1＝3，沟槽间隔a2＝6毫米；

2)在上述带有沟槽的玻璃板使用化学气相沉积方法生长出一层掺氟氧化锡透明前电极导电薄膜302，此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极；

3)使用激光刻蚀机将设置在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310刻蚀掉，，从而形成一个个独立的子电池电极；

4)使用等离子增强化学气相沉积PECVD方法在透明前电极导电薄膜302上沉积能够进行光电转换的半导体材料层(非晶硅P、I、N层)303，该半导体材料层303也为沟槽形；

5)使用激光刻蚀机将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明导电薄膜302相对应的独立的子电池；

6)使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上生长出一层铝薄膜304，此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，该背电极层薄膜304也为沟槽形；

7)使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

通过以上工艺步骤，一个个子电池就串联起来如图5示，301为基板，302为透明电极薄膜，303为半导体层，304为背电极薄膜。

子电池的分割处位于基板沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽边缘。通过以上结构，避免了子电池间的“死光区”。

实施例3：

如图3、4、5所示，一种薄膜型太阳能电池，包括基板301、设置在基板301上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜302、设置在透明前电极导电薄膜302上的进行光电转换的半导体材料层303、设置在半导体材料层303上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜304，基板301为透明玻璃板，其用于沉积薄膜的表面由沟槽形结构构成，，沟槽深度h为1.9微米，沟槽重复间距(a1+a2)＝8毫米，其中a1＝a2＝4毫米；。

沉积在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310，使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜302的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜302上直接设置有一层半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上直接设置有一层背电极层薄膜304，该背电极层薄膜304也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

基板301表面的沟槽是一种使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面生成的等宽度、等深度、等距离的沟槽，透明前电极导电薄膜302的厚度加上半导体材料层303的厚度小于或者等于沟槽的深度。

其制作方法如下：

1)所述的基板301为透明玻璃板，使用丝网印刷设备以预定图案在玻璃基板表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的玻璃表面喷射沙粒，调整沙粒喷射速度和喷射时间，使玻璃板形成如图4的沟槽，沟槽深度h为1.9微米，沟槽重复间距(a1+a2)＝8毫米，其中a1＝a2＝4毫米；

2)在上述带有沟槽的玻璃板使用磁控溅射方法生长出一层掺氟氧化锡透明前电极导电薄膜302，此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极，也称为前电极，如图3B示；

3)使用激光刻蚀机将设置在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310刻蚀掉，从而形成一个个独立的子电池电极；如图3C示。刻蚀后结构如图3D示；

4)使用等离子增强化学气相沉积PECVD方法在透明前电极导电薄膜302上沉积能够进行光电转换的半导体材料层(非晶硅P、I、N层)303，该半导体材料层303也为沟槽形，如图3E示；

5)使用激光刻蚀机将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明导电薄膜302相对应的独立的子电池，如图3F示，刻蚀后结构如图3G示；

6)使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上生长出一层铝薄膜304，此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，也称为背电极，该背电极层薄膜304也为沟槽形，如图3H示；

7)使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘，如图3I示，刻蚀后结构如图3J示，制作完成的电池结构如图5示；

通过以上工艺步骤，一个个子电池就串联起来如图5示，301为基板，302为透明电极薄膜，303为半导体层，304为背电极薄膜。

子电池的分割处位于基板沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽边缘。通过以上结构，避免了子电池间的“死光区”。

实施例4：

如图3、4、5所示，一种薄膜型太阳能电池，包括基板301、设置在基板301上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜302、设置在透明前电极导电薄膜302上的进行光电转换的半导体材料层303、设置在半导体材料层303上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜304，其基板301为透明玻璃板，其用于沉积薄膜的表面由沟槽形结构构成，基板301表面的沟槽重复间距(a1+a2)＝6毫米，其中a1＝a2＝3毫米。沟槽深度h为0.6微米。

透明前电极导电薄膜302的厚度加上半导体材料层303的厚度小于或者等于沟槽的深度。

所述的透明前电极导电薄膜(302)为掺铝氧化锌透明导电薄膜。

沉积在基板301沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜302的一个侧面透明前电极导电薄膜310，使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜302的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜302上直接设置有一层半导体材料层303，该半导体材料层303也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层303的同样的一个侧面部分311刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层303的侧面以及其它部分的一层半导体材料层303上直接设置有一层背电极层薄膜304，该背电极层薄膜304也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜304的同样的一个侧面部分312刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜302相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板301的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

其制作方法与其它实施例相同。

Claims (6)

1.一种薄膜型太阳能电池，包括基板（301）、沉积在基板（301）上的一层用作太阳能电池前电极的透明前电极导电薄膜（302）、设置在透明前电极导电薄膜（302）上的进行光电转换的半导体材料层（303）、设置在半导体材料层（303）上的一层以铝或银制成的用作太阳能电池背电极的背电极层薄膜（304），其特征在于：用于沉积薄膜的基板（301）表面由互相平行、间隔相等的沟槽形结构构成，沉积在基板（301）沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜（302）的一个侧面透明前电极导电薄膜（310），使用激光或其他刻蚀方法从沟槽表面上刻蚀掉形成一个个独立的子电池电极，在该沟槽的没有透明前电极导电薄膜（302）的侧面以及其它部分的一层透明前电极导电薄膜（302）上直接设置有一层半导体材料层（303），该半导体材料层（303）也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层（303）的同样的一个侧面部分（311）刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜（302）相对应的独立的子电池，在该沟槽形的没有半导体材料层（303）的侧面以及其它部分的一层半导体材料层（303）上直接设置有一层背电极层薄膜（304），该背电极层薄膜（304）也为沟槽形，并且使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜（304）的同样的一个侧面部分（312）刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜（302）相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板（301）的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

2.根据权利要求1所述的薄膜型太阳能电池，其特征在于：所述沟槽深度在0.2微米至2微米之间，所述沟槽重复间距（a1+a2）在1至20mm之间。

3.根据权利要求1所述的薄膜型太阳能电池，其特征在于：所述的基板（301）表面的沟槽是一种使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面生成平行的等宽度、等深度、等间距的沟槽，透明前电极导电薄膜（302）的厚度加上半导体材料层（303）的厚度小于或者等于沟槽的深度。

4.一种如权利要求1所述的薄膜型太阳能电池的制作方法，其特征在于：其制作方法如下：

1）使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在所述的基板（301）一表面上生成平行的等宽度、等深度、等间距的沟槽，沟槽深度在0.2微米至2微米之间，沟槽重复间距（a1+a2）在1至20mm之间；

2）在上述带有沟槽的基板表面使用磁控溅射或化学气相沉积方法生长出一层透明前电极导电薄膜（302），此薄膜的作用是用作太阳能电池的一个电极；

3）使用激光或其他刻蚀方法将设置在基板（301）沟槽表面上的一层透明前电极导电薄膜（302）的一个侧面透明前电极导电薄膜（310）刻蚀掉，从而形成一个个独立的子电池电极；

4）使用等离子增强化学气相沉积、磁控溅射方法在透明前电极导电薄膜（302）上沉积能够进行光电转换的半导体材料层（303），该半导体材料层（303）也为沟槽形；

5）使用激光或其他刻蚀方法将半导体材料层（303）的同样的一个侧面部分（311）刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜（302）相对应的独立的子电池；

6）使用磁控溅射方法在该沟槽形的没有半导体材料层（303）的侧面以及其它部分的一层半导体材料层（303）上生长出一层铝薄膜（304），此薄膜的作用是用作太阳能电池的另一个电极，该背电极层薄膜（304）也为沟槽形；

7）使用激光或其他刻蚀方法将背电极薄膜（304）的同样的一个侧面部分（312）刻蚀掉，从而形成一个个与透明前电极导电薄膜（302）相对应的独立的子电池，一个个子电池之间为串联关系，子电池的分割处位于基板（301）的沟槽的槽边缘，其各子电池的串联也位于沟槽的槽边缘。

5.根据权利要求4所述的薄膜型太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的透明前电极导电薄膜（302）为掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或其他透明导电薄膜。

6.根据权利要求4所述的薄膜型太阳能电池的制作方法，其特征在于：使用喷砂、等离子刻蚀或酸蚀方法在基板表面上生成平行的等宽度、等深度、等间距的沟槽之前，首先使用丝网印刷设备以预定图案在基板表面覆盖保护剂，然后向所述带有保护剂的基板表面喷射沙粒，调整沙粒喷射速度和喷射时间，使基板形成沟槽；或者向所述带有保护剂的基板表面喷射刻蚀液，调整刻蚀液的浓度和时间，使基板形成沟槽。