CN106165113B - 具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法，该光伏装置能够提高光‑电转换效率并且能够应用于建筑物的窗户或移动装置例如车辆的观察窗。所述光伏装置包括：透明基板；在所述透明基板的一个表面上形成的透明电极；多个光伏电池，设置为分别包括在所述透明电极上形成的第一电极、在该第一电极上形成的光‑电转换部和在该光‑电转换部上形成的第二电极，以及设置在相邻的光伏电池之间的分离部。分离部使透明电极暴露在入射太阳光下。

Description

具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年02月06日提交的韩国专利申请No.10-2014-0013802的优先权，该申请通过引用包含在本申请中，正如在本申请中完全提出一样。
技术领域
本发明涉及一种薄膜光伏装置，更具体地，涉及一种具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法，该光伏装置能够应用于建筑物的窗户或移动装置例如车辆的观察窗。
背景技术
光伏装置是通过利用半导体的特性将光能转换成电能的装置。也就是说，光伏装置具有其中的正(P)型半导体接合到负(N)型半导体的P-N结结构。光伏装置利用以下原理产生电力。当太阳光入射到具有P-N结结构的光伏装置上时，入射太阳光的能量在半导体中产生洞穴(+)和电子(-)。此时，由于基于P-N结产生的电场，洞穴(+)朝P型半导体移动，电子(-)朝N型半导体移动。因此，产生电势，由此产生电。
光伏装置分为基板型光伏装置和薄膜光伏装置。基板型光伏装置使用半导体材料本身(例如硅)作为基板来制成，薄膜光伏装置通过在基板(例如玻璃)上形成薄膜型的半导体来制成。
基板型光伏装置的效率略好于薄膜光伏装置。然而，基板型光伏装置具有在过程中厚度最小化的方面的限制，并且由于基板型光伏装置使用高价的半导体基板，因此制造成本增加。另一方面，薄膜光伏装置的效率略低于基板型光伏装置。然而，由于薄膜光伏装置能够制造为薄的厚度并且可以使用低价的材料，制造成本降低，因此，薄膜光伏装置适合大规模生产。
近来，随着光伏装置的光-电转换效率的提高，用于代替建筑物或车辆(移动装置)的窗户(例如，房屋窗户、建筑物窗户，以及车辆的侧窗、后窗和天窗)的窗户替代光伏装置正在开发中。窗户替代光伏装置使用入射太阳光产生电能，并且将未用于产生电能的太阳光传送至建筑物的内部。
图1为示意图，示意性地示出了现有技术的窗户替代光伏装置。
参考图1，现有技术的窗户替代光伏装置包括光伏装置10，光伏装置10结合至建筑物或车辆(移动装置)的窗户1。
光伏装置10包括透明基板11、多个光伏电池12、透光部14和保护基板21。
多个光伏电池12中的每一个分别包括在透明基板11上形成的后电极12a、在后电极12a上形成的光-电转换层12b和在光-电转换层12b上形成的前电极12c。后电极12a在透明基板11上由金属材料制成。光-电转换层12b在后电极12a上形成，以形成其中P型半导体结合至N型半导体的P-N结结构，并利用通过前电极12d入射的太阳光产生电能。前电极12c在光-电转换层12b上由透明材料制成。在多个光伏电池12中的每一个中，在后电极12a上形成的光-电转换层12b通过电池分离部串联连接到前电极12c的部分区域，其中电池分离部在与透明基板11的第一方向平行的方向上被去除。
透光部14在与第二方向(与透明基板11的第一方向交叉)平行的多个光伏电池12之间形成。透光部14通过在透明基板11上形成的后电极12a、光-电转换层12b和前电极12c中去除部分区域来形成，由此使得入射太阳光传送到内部。
形成保护基板21以覆盖在透明基板11上形成的透光部14和多个光伏电池12，并且保护多个光伏电池12。保护基板21的外表面结合至建筑物的窗户1。
现有技术的窗户替代光伏装置利用入射太阳光产生电能，并且能够使用户通过透光部14从内部观察外部。
然而，在现有技术的窗户替代光伏装置中，当从内部观察外部时，由于由金属材料制成的后电极12a的表面反射引起的反射光线RL而不能够保证能见度。
而且，在现有技术的窗户替代光伏装置中，为了保证能见度，去除(或打开)与透光部14相对应的区域中形成的后电极12a，由于这个原因，光-电转换效率较低。
发明内容
因此，本发明意在提供一种具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法，充分克服由于现有技术的限制和缺点所产生的一个或多个问题。
本发明的一方面意在提供一种具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法，该光伏装置能够提高光-电转换效率且能够应用于建筑物的窗户或移动装置例如车辆的观察窗。
除了本发明的上述目的之外，将在下文描述本发明的其他特征和优点，但是本领域的技术人员将从下面的描述中得到清楚地理解。
本发明的其他优点和特征将在如下的说明书中部分地加以阐述，并且对于本领域的普通技术人员来说，可以通过本发明如下的说明得以部分地理解，或者可以从本发明的实践中得出。本发明的目的和其他优点可以通过本发明所记载的说明书和其权利要求中特别指明的结构和附图得以实现和获得。
为了获得本发明的这些和其他特征并且根据本发明的目的，正如本文中具体化和概括性的描述，提供一种具有改善的能见度的光伏装置，包括︰透明基板；在透明基板的一个表面上形成的透明电极；多个光伏电池，设置为分别包括在透明电极上形成的第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部和在该光-电转换部上形成的第二电极；以及设置在相邻的光伏电池之间的分离部，其中，分离部使透明电极暴露在入射太阳光下。此处，分离部通过透明电极将入射太阳光传送至透明基板。
在本发明的另一方面，提供一种具有改善的能见度的光伏装置的制造方法，包括：过程(A)，在透明基板的一个表面上形成透明电极；过程(B)，在所述透明电极上形成多个光伏电池，其中，多个光伏电池中的每一个包括第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部和在该光-电转换部上形成的第二电极；以及过程(C)，在相邻的光伏电池之间形成分离部，其中，与所述分离部交叠的透明电极形成为暴露在入射太阳光下。此处，过程(C)包括通过在透明电极上形成的每个第一电极、光-电转换部和第二电极中去除一定区域形成分离部。
可以理解的是，本发明的上述概括描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的，并且意在进一步解释要求保护的本发明。
附图说明
包含附图是为了更进一步地理解本发明，附图包含在本申请中并且构成本申请的一部分，附图解释本发明的实施方案并且与说明书一起起到解释本发明的原理的作用。在附图中：
图1为示意图，示意性地说明现有技术的窗户替代光伏装置；
图2为示意图，示意性地说明根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置；
图3为沿着图2的线I-I'截取的剖视图；
图4为剖视图，示意性地说明根据本发明的一个实施方案的用作窗户替代物的光伏装置；以及
图5A至图5G为描述根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置的制造方法的示图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施方案，示例性实施方案的实例表示在附图中。只要可能，附图中使用的相同的标号将指代相同或相似的部件。
在说明书中描述的术语应作如下理解。
将进一步理解，本文中使用的术语“包含”、“具有”和/或“包括”，指定所叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加它的一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。术语“至少一个”应理解为包括任意的一个或多个相关的所列举项目和它们的所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的意思表示从第一项、第二项和第三项中的两个以上中所提出的所有项的组合，以及第一项、第二项或第三项。术语“上”应该理解为包括一个元件在另一元件的顶部形成的情况，并且也包括在其间设置第三元件的情况。
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置及其制造方法。
图2为示意图，示意性地说明根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置，图3为沿着图2的线I-I'截取的剖视图。
参照图2和图3，根据本发明第一实施方案的具有改善的能见度的光伏装置100包括透明基板110、透明电极120、多个光伏电池130和在多个光伏电池130之间形成的透光部140。
透明基板110可以由透明玻璃、透明塑料基板或透明挠性塑料基板制成。
透明电极120在透明基板110的整个表面上形成以具有一定的厚度。透明电极120可以包含选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In-In2O3中的一种透明导电材料。另外，透明电极120可以包括在透明电极120的一个表面上形成的精细凹凸结构。
光伏电池130中的每一个在透明基板110，即，透明电极120上形成，并且包括第一电极131、第二电极139和在第一电极131与第二电极139之间的光-电转换部135。更详细地，多个光伏电池130中的每一个可以包括第一电极131、内部反射电极133、电极分离图案P1、光-电转换部135、透明导电层137、接触图案P2、第二电极139和电池分离图案P3。
第一电极131在透明电极120的整个顶部形成以具有一定的厚度。第一电极131可以由金属材料，例如Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni或Ag+Cu制成。此处，当精细凹凸结构在透明电极120的表面上形成时，与透明电极120的精细凹凸结构对应的精细凹凸结构可以在第一电极131的表面上形成。
内部反射电极133在第一电极131上形成。更详细地，内部反射电极133在第一电极131上由透明导电材料制成，并且反射未被光-电转换部135吸收而传送到第一电极131的光线，以将光线再次传送到光-电转换部135。内部反射电极133可以由与透明电极120的材料相同的材料制成，或者可以由选自ITO、IZO、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的一种材料制成。此处，当精细凹凸结构在透明电极120和第一电极131中的每一个的表面上形成时，与该精细凹凸结构对应的精细凹凸结构可以在内部反射电极133的表面上形成。根据本发明的一个实施方案，第一电极131和内部反射电极133形成为层叠结构，因此，第一电极131和内部反射电极133的光反射率为90％以上。
电极分离图案P1形成为在透明基板110的第一方向Y(例如，透明基板110的垂直方向)上具有一定的间隔，并且以一定的间隔分隔多个第一电极131。电极分离图案P1通过在彼此交叠的每个第一电极131和透明电极120中去除一定区域来形成，以露出透明基板110的一定区域。
光-电转换部135在第一电极131与第二电极139之间形成，并且包括至少一个光-电转换层135a，光-电转换层135a利用通过第二电极139入射的太阳光产生电能。
光-电转换层135a可由硅类半导体材料制成，并且可形成为N型半导体层、I型半导体层和P型半导体层顺序层叠的NIP结构。当光-电转换层135a形成为NIP结构时，I型半导体层被P型半导体层和N型半导体层耗尽，因此，在内部产生电场。由太阳光产生的洞穴和电子通过电场漂移，并且被P型半导体层和N型半导体层收集。并且，当光-电转换层135a形成为NIP结构时，可以在第一电极131上形成N型半导体层，随后，可以形成I型半导体层和P型半导体层。原因在于洞穴的漂移迁移率低于电子的漂移迁移率，因此P型半导体层在靠近光接收表面处形成，以使入射光的收集率最大化。
此外，如图2的放大部分A所示，当光-电转换部135包括具有多层结构的光-电转换层135a时，光-电转换部135还可以包括在多个光-电转换层135a之间形成的缓冲层135b。此处，缓冲层135b使得洞穴和电子顺利地穿过光-电转换层135a之间的隧道结。缓冲层135b可以省去，但也可以在多个光-电转换层135a之间形成，以提高光伏装置100的效率。
在光-电转换部135上形成透明导电层137。透明导电层137散射通过第二电极139入射的太阳光，以使得太阳光沿不同的角度行进，并且提高通过第二电极139入射到光-电转换部135上的光线的比率，从而提高光伏装置的效率。透明导电层137可以省去，但是可以在光-电转换部135与第二电极139之间形成，以提高光伏装置100的效率。
接触图案P2与电极分离图案P1平行来形成，并且露出与电极分离图案P1相邻的第一电极131或内部反射电极133的顶部的一定区域。也就是说，接触图案P2通过在每个透明导电层137和光-电转换部135中去除一定区域来形成，其中透明导电层137和光-电转换部135在与电极分离图案P1相邻的第一电极131上形成。
第二电极139在接触图案P2内部和透明导电层137上形成，以通过接触图案P2电连接到第一电极131。第二电极139由透明导电材料制成，以使入射太阳光入射到光-电转换部135上。例如，第二电极139可以由选自ITO、IZO、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的一种材料制成，并且可以由与透明电极120相同的材料制成。
电池分离图案P3与接触图案P2平行来形成，并且露出与接触图案P2相邻的第一电极131或内部反射电极133的顶部的一定区域。也就是说，电池分离图案P3通过在第一电极131上形成的每个光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139中去除一定区域来形成。因此，在透明基板110上形成多个光伏电池130，多个光伏电池130通过电池分离图案P3彼此电绝缘并且通过接触图案P2彼此串联电连接。
透光部140在与透明基板110的第一方向Y交叉的第二方向X(例如，透明基板110的水平方向)上设置在相邻的光伏电池130之间，以具有一定的宽度W，并且用以露出透明电极120(在第一方向Y上彼此相邻的光伏电池130之间形成)，以入射太阳光，并且在空间上分隔在透明电极120上形成并且在第一方向Y上彼此相邻的光伏电池130。透光部140仅仅包括在透明基板110上形成的透明电极120，更详细地，除了透明电极120之外，通过在透明基板110上形成的每个第一电极131、内部反射电极133、光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139中去除一定区域来形成。
透光部140通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉，并且因此提供向透明基板110传送的太阳光的传送路径，并且提高光伏装置100的光开口率(或光透射率)，从而提高光伏装置100的能见度。此处，光伏装置100的光开口率可以基于透光部140对透明基板110的面积比来确定，更具体地，可以基于透光部140的宽度W相对于具有相同尺寸的透明基板110来确定。
彼此相邻的光伏电池130的第一电极131与在其间的透光部140彼此连接，因此，透明电极120用以将彼此相邻的光伏电池130与在其间的透光部140电连接。
而且，透明电极120用以防止从透明基板110的后表面入射的光线被第一电极131反射的抗反射层。此时，透明电极120形成为具有表面凹凸结构或高的表面粗糙度，并且漫反射从透明基板110的后表面入射的光线，从而防止光线被第一电极131反射。为此，透明电极120可以通过沉积过程，例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)过程来形成，其中，金属有机化学气相沉积(MOCVD)过程在沉积材料的表面上形成凹凸结构或形成沉积材料的表面，以具有高的表面粗糙度。
根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置100还可以包括在第二电极139上形成的透明盖件150以与透明基板110交叠。也就是说，透明盖件150可以在第二电极139上形成以覆盖多个光伏电池130和透光部140。透明盖件150可由用作建筑物(或移动装置)的窗户的窗户、与透明基板110同样的材料、透明聚合物或保护片(或保护层)制成。根据光伏装置100的结构，透明盖件150可以省去。
另一方面，功能膜(未示出)可另外安装在面向室内侧的透明基板110的另一表面上，功能膜可以包括选自赋予透明基板110颜色的窗户有色膜、热阻挡膜、紫外线(UV)阻挡膜和抗反射膜中的至少一个薄膜。此处，功能膜可以包括与透光部140交叠的开口图案(未示出)。
如图4所示，根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置100结合至能够从内部观察外部的窗户1。此处，窗户1可以是房屋窗户、建筑物的窗户，以及车辆的侧窗、后窗或天窗。此时，第二电极139设置为邻近窗户1，以形成光接收表面。因此，通过窗户1的一些太阳光穿过第二电极139，被光-电转换部135吸收，并且转换成电能，而与此对应，其他太阳光穿过透光部140和透明电极120和透明基板110且入射在内部。
具体地，根据本实施方案，由于彼此相邻的光伏电池130与在其间的透光部140彼此连接，通过形成为与透光部140交叠的透明电极120连接到第一电极131，因此通过仅仅包括透明电极120的透光部140保证光伏装置的能见度，并且能够提高光-电转换效率。而且，根据本实施方案，由于透明电极120在透明基板110和由金属材料制成的第一电极131之间形成，因此由第一电极131的表面反射引起的反射光线RL最小化。
因此，根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置100可充分地用于替代建筑物或车辆(移动装置)的窗户(例如，家用窗户、建筑物窗户和车辆的侧窗、后窗或天窗)。
在上述根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置100中，光-电转换部135在上面已经描述为由硅类半导体材料形成，但是并不局限于此。光-电转换部135可由以下化合物制成：Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ化合物，其中，铜铟镓硒(CIGS)是吸收入射光线以产生电能的一个代表；Ⅱ-Ⅵ化合物，其中，碲化镉(CdTe)是一个代表；，或者Ⅲ-Ⅴ化合物，其中，砷化镓(GaAs)是一个代表。
图5A至图5G是用于描述根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置的制造方法，并且说明图2中所示的根据本发明的一个实施方案的具有改善的能见度的光伏装置的制造方法。下文中，将不提供每一元件的结构的重复描述。
首先，如图5A所示，透明电极120在透明基板110的整个表面上形成以具有一定的厚度。透明电极120可以包含选自ITO、IZO、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的一种透明导电材料。根据材料，透明电极120可以通过溅射过程或MOCVD过程来形成。
任选地，精细凹凸结构可以通过纹理化过程在透明电极120的表面上形成。纹理化过程是将透明电极120的表面形成为粗糙的凹凸结构的过程，以及将透明电极120的表面处理为类似织物的表面的形状。纹理化过程可以包括使用光刻的蚀刻过程、使用化学溶液的各向异性蚀刻过程，或者使用机械刻划的槽形成过程。
接下来，如图5B所示，第一电极131在整个透明电极120上形成。
第一电极131可以通过使用包括Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni或Ag+Cu的金属膏的一次印刷过程形成。
印刷过程可以包括丝网印刷过程、喷墨印刷过程、凹版印刷过程、凹版胶印印刷过程、反向印刷过程、柔版印刷过程或微接触印刷过程。这里，丝网印刷过程是将墨设置在丝网上，并且在以一定的压力向刮墨刀加压的同时，通过移动墨而使得墨水通过丝网的网眼而传送的过程。喷墨印刷过程是通过将非常小滴的墨与基板碰撞来进行印刷的过程。凹版印刷过程是通过使用刮刀去除平坦的非印刷部分的油墨，并且仅传送在通过蚀刻而凹陷的印刷部分上的油墨，从而进行印刷的过程。凹版胶印过程是将墨从印刷板转移至覆盖板(blanket)，并再次将覆盖板层的墨转移到基板的过程。反转印刷过程是通过使用溶剂作为墨进行印刷的过程。柔版印刷过程是通过使用墨涂布压花部分进行印刷的过程。微接触印刷过程是将需要的材料放置在印模上，并且通过像压章一样按压该材料来进行印刷的过程。
第一电极131通过上述印刷过程来印刷，然后，另外进行对印刷的第一电极131进行烧结的烧结过程。
第一电极131可以通过溅射过程来形成。此时，当第一电极131通过印刷过程形成时，与溅射过程相比，材料的成本增加，并且光伏装置的光-电转换效率相对低。然而，由于第一电极131的表面粗糙度较高，因此漫反射的反射率降低，因此，容易保证光伏装置的能见度。因此，关于能见度，第一电极131可以通过印刷过程来形成。
接下来，内部反射电极133在第一电极131上形成，以具有比第一电极131更薄的厚度。内部反射电极133可以由与透明电极120相同的材料制成，或者可由包括选自ITO、IZO、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的至少一种材料的透明导电材料制成。形成内部反射电极133的过程可以省去，但是如上所述，为了提高第一电极131的反射率，可以不省去。在下面的描述中，假设形成内部反射电极133。
接下来，形成电极分离图案P1以在透明基板110的第一方向Y(例如，透明基板110的垂直方向)上具有一定的间隔，并且多个第一电极131以一定的间隔彼此分隔开。例如，电极分离图案P1可以通过去除相互交叠的内部反射电极133、第一电极131和透明电极120中的每一个的特定区域的激光刻划过程来形成。
接下来，如图5C所示，在光-电转换部135上形成包括内部反射电极133和电极分离图案P1的光-电转换部135，然后，在光-电转换部135上形成透明导电层137。此处，可以不形成透明导电层137。然而，在下面的描述中，假设形成透明导电层137。
根据本发明的一个实施方案的光-电转换部135可形成为单层的光-电转换层135a，单层的光-电转换层135a具有N型半导体层、I型半导体层和P型半导体层顺序层叠的NIP结构。此处，可以形成比N型或P型半导体层具有更薄厚度的N型或P型半导体层，而不是I型半导体层，并且可以形成掺杂浓度比N型或P型半导体层更低的N型或P型半导体层，而不是I型半导体层，
如图5C的放大部分B所示，根据本发明的另一实施方案的光-电转换部135可以形成为串联结构，其中，该串联结构依次层叠具有NIP结构的第一光-电转换层135a、缓冲层135b和具有NIP结构的第二光-电转换层135c，但是不局限于此。光-电转换部135可以包括两个以上光-电转换层135a和在两个以上光-电转换层135a之间的缓冲层135b。此处，缓冲层135b可以由透明导电材料制成。
接下来，如图5D所示，接触图案P2通过在内部反射电极133上形成的每个透明导电层137和光-电转换部135中去除一定区域来形成，以露出与电极分离图案P1平行且相邻的内部反射电极133的一定区域。此处，接触图案P2可通过激光刻划过程来形成。
任选地，接触图案P2可以通过在第一电极131上形成的每个内部反射电极133、光-电转换部135和透明导电层137中去除一定区域来形成，以露出与电极分离图案P1相邻的第一电极131的一定区域。
接下来，如图5E所示，在接触图案P2和透明导电层137上形成具有一定厚度的第二电极139。此处，第二电极139可以由包含选自ITO、IZO、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的至少一种材料的透明导电材料制成。根据材料，第二电极139可以通过沉积过程例如溅射过程或MOCVD过程来形成。
接下来，如图5F所示，电池分离图案P3通过在内部反射电极133上形成的每个光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139中去除一定区域来形成，以露出与接触图案P2相邻的内部反射电极133的一定区域。因此，多个光伏电池130通过电池分离图案P3而彼此电绝缘，并且通过在透明电极110上形成的接触图案P2彼此串联电连接。
电池分离图案P3可以通过激光刻划过程或使用覆罩的蚀刻过程来形成。
任选地，电池分离图案P3可以通过在第一电极131上形成的每个内部反射电极133、光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139中去除一定区域来形成，以露出与接触图案P2相邻的第一电极131的一定区域。
接下来，如图5G所示，形成透光部140，该透光部140在透明基板110的第二方向X上具有一定的宽度和一定的间隔，以与电池分离图案P3交叉并且露出透明电极120的一定区域。
更详细地，透光部140通过除了透明电极120之外，在透明电极110上形成的每个第一电极131、内部反射电极133、光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139中去除一定区域来形成。因此，在透明基板110的第一方向Y上形成通过透光部140(或分离部)彼此分隔开的多个光伏电池130，并且通过透明电极120(或连接层)将彼此相邻的光伏电池130的第一电极131与在其间的透光部140彼此连接。
透光部140的宽度和间隔可以基于光伏装置的光开口率对透明基板110的面积来确定。透光部140可以通过激光刻划过程或使用覆罩的蚀刻过程形成。
任选地，电池分离图案P3可以形成为与透光部140相同的结构。此时，电池分离图案P3可以通过去除在透明电极120上形成的第一电极131、内部反射电极133、光-电转换部135、透明导电层137和第二电极139的一定部分来形成，以露出与接触图案P2相邻的透明电极120的一定区域。此时，电池分离图案P3和透光部140可通过使用覆罩的蚀刻过程同时形成，或者可通过激光刻划过程先后形成。
窗户1(参见图4)通过使用透明黏合件例如透明黏合片或透明黏合剂结合至第二电极139，以覆盖多个光伏电池130和透光部140，从而完成用于替代建筑物或车辆(移动装置)的窗户(例如，房屋窗户、建筑物窗户和车辆的侧窗、后窗或天窗)的光伏模块。
作为另一实例，通过在第二电极130上形成透明盖件150(参见图3)以覆盖多个光伏电池130和透光部140，由此完成光伏装置。此时，透明盖件150可以由与透明基板110相同的材料、透明聚合物或保护片制成。包括透明盖件150的光伏装置通过透明黏合件例如透明黏合片或透明黏合剂结合至用作建筑物或车辆(移动装置)的窗户的窗户，因而代替窗户(例如，房屋窗户、建筑物窗户，以及车辆的侧窗、后窗或天窗)被安装。
在制造光伏装置的上述方法中，光-电转换部135已经描述为由硅类半导体材料制成，但是不局限于此。光-电转换部135可以由以下化合物形成：Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ化合物，其中，铜铟镓硒(CIGS)为一个代表；Ⅱ-Ⅵ化合物，其中，碲化镉(CdTe)为一个代表；或者Ⅲ-Ⅴ化合物，其中，砷化镓(GaAs)为一个代表。
如上所述，根据本发明的实施方案，由于彼此相邻的光伏电池与在其间的透光部(或分离部)通过形成为与透光部交叠的连接层(或透明电极)连接至第一电极，因此通过透光部保证光伏装置的能见度，并且能够提高光-电转换效率。
而且，根据本发明的实施方案，由于抗反射层(或透明电极)在透明基板与由金属材料制成的第一电极之间形成，因此，当从内侧观察外侧时，能够防止由于金属电极的光反射引起的能见度的降低。
本领域的技术人员显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和变型。因此，本发明意在覆盖这些修改和变型，只要它们落在所附的专利申请范围及其等同范围内。

Claims (22)

1.一种具有改善的能见度的光伏装置，该光伏装置包括：
透明基板；
在所述透明基板的一个表面上形成的透明电极；
多个光伏电池，设置为分别包括在所述透明电极上形成的第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部、在该光-电转换部上形成的第二电极、电池分离图案P3；以及
设置在相邻的光伏电池之间的分离部，该分离部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉，
其中，所述分离部使所述透明电极暴露在入射太阳光下，
其中，所述透明电极在透明基板的一个表面的整个表面上形成且包含透明导电材料，
其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料。
2.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述分离部通过透明电极将入射太阳光传送至所述透明基板。
3.一种具有改善的能见度的光伏装置，该光伏装置包括：
透明基板；
多个光伏电池，设置为分别包括在所述透明基板的一个表面上形成的第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部、在该光-电转换部上形成的第二电极、电池分离图案P3；
设置在相邻的光伏电池之间的透光部，该透光部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉；以及
连接层，设置为将彼此相邻的光伏电池的第一电极与在其间的透光部电连接，
其中，所述连接层是在所述透明基板的一个表面上形成的透明电极，以与多个光伏电池中的每一个的第一电极和所述透光部交叠，
其中，所述透明电极在透明基板的一个表面的整个表面上形成且包含透明导电材料，
其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料。
4.根据权利要求3所述的光伏装置，其中，所述透光部通过所述透明电极将入射太阳光传送至所述透明基板。
5.一种具有改善的能见度的光伏装置，该光伏装置包括：
透明基板；
多个光伏电池，设置为分别包括在所述透明基板的一个表面形成上的第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部、在该光-电转换部上形成的第二电极、电池分离图案P3；
设置在相邻的光伏电池之间的透光部，该透光部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉；以及
抗反射层，形成为与多个光伏电池中的每一个的第一电极和所述透光部交叠，并且设置为防止从所述透明基板的另一表面入射到所述第一电极上的光线被反射，并且将入射到所述透光部上的太阳光传送至所述透明基板，
其中，所述抗反射层是在所述透明基板与多个光伏电池中的每一个的第一电极之间形成的透明电极，并且在与所述透光部交叠的透明基板的一个表面上形成，
其中，所述透明电极在透明基板的一个表面的整个表面上形成且包含透明导电材料，
其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的光伏装置，其中，所述透明电极包含选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的一种材料。
7.根据权利要求1至5中的一项所述的光伏装置，其中，
所述光-电转换部包括在所述第一电极与所述第二电极之间形成的至少一个光-电转换层，以及
所述至少一个光-电转换层包括在所述第一电极上顺序形成的N型半导体层、I型半导体层和P型半导体层。
8.根据权利要求1至5中的一项所述的光伏装置，其中，
所述光-电转换部包括在所述第一电极与所述第二电极之间形成的至少一个光-电转换层，以及
所述至少一个光-电转换层包含选自Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ化合物、Ⅱ-Ⅵ化合物和Ⅲ-Ⅴ化合物中的一种。
9.根据权利要求1至5中的一项所述的光伏装置，还包括透明盖件，该透明盖件在所述第二电极上形成以与所述透明基板交叠。
10.根据权利要求9所述的光伏装置，其中，所述透明盖件是用作建筑物或移动装置的窗户的窗户。
11.根据权利要求1至5中的一项所述的光伏装置，还包括在所述透明基板的另一表面上形成的功能膜，
其中，所述功能膜包括选自热阻挡膜、紫外线(UV)阻挡膜、抗反射膜和赋予所述透明基板颜色的窗户彩色膜中的至少一种薄膜。
12.一种制造具有改善的能见度的光伏装置的方法，该方法包括：
过程(A)，在透明基板的一个表面的整个表面上形成透明电极；其中，所述透明电极包含透明电极材料；
过程(B)，在所述透明电极上形成多个光伏电池，其中，多个光伏电池中的每一个包括第一电极、在该第一电极上形成的光-电转换部、在该光-电转换部上形成的第二电极、电池分离图案P3，其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料；以及
过程(C)，在相邻的光伏电池之间形成分离部，该分离部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉，
其中，与所述分离部交叠的透明电极形成为暴露于入射太阳光。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，过程(C)包括通过在所述透明电极上形成的每个第一电极、光-电转换部和第二电极中去除一定区域形成所述分离部。
14.一种制造具有改善的能见度的光伏装置的方法，该方法包括：
过程(A)，在透明基板的一个表面的全部表面上形成透明电极，其中，所述透明电极包含透明导电材料；
过程(C)，在所述透明基板上形成多个光伏电池，其中，多个光伏电池中的每一个包括第一电极、在该第一电极上的光-电转换部、在该光-电转换部上的第二电极、电池分离图案P3，其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料；
过程(D)，在相邻的光伏电池之间形成透光部，该透光部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉；以及
过程(B)，在过程(A)与过程(C)之间形成连接层，将彼此相邻的光伏电池的第一电极与在其间的透光部电连接，
其中，所述连接层是在所述透明基板的一个表面上形成的透明电极，以与多个光伏电池中的每一个的第一电极和所述透光部交叠。
15.一种制造具有改善的能见度的光伏装置的方法，该方法包括：
过程(A)，在透明基板的一个表面的整个表面上形成透明电极，其中，所述透明电极包含透明导电材料；
过程(C)，在所述透明基板上形成多个光伏电池，其中，多个光伏电池中的每一个包括第一电极、在该第一电极上的光-电转换部、在该光-电转换部上的第二电极、电池分离图案P3，其中，所述第一电极包含选自Ag、Al、Cu、Ag+Mo、Ag+Ni和Ag+Cu中的一种材料；
过程(D)，在相邻的光伏电池之间形成透光部，该透光部通过与电池分离图案P3相同的过程形成为与电池分离图案P3交叉；以及
过程(B)，在过程(A)与过程(C)之间进行，在所述透明基板的一个表面上形成抗反射层，该抗反射层与多个光伏电池中的每一个的第一电极和所述透光部交叠，
其中，所述抗反射层是在多个光伏电池中的每一个的第一电极与所述透明基板之间形成的透明电极，并且在与所述透光部交叠的透明基板的一个表面上形成。
16.根据权利要求12、13、14和15中的一项所述的方法，其中，所述透明电极包含选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、ZnO:B、ZnO:Al、ZnO:Ga、SnO2、SnO2:F、SnO2:B、SnO2:Al、In2O3、Ga2O3-In2O3和ZnO-In2O3中的一种材料。
17.根据权利要求12、13、14和15中的一项所述的方法，其中，所述第一电极通过使用金属膏的印刷过程来形成。
18.根据权利要求12、13、14和15中的一项所述的方法，其中，
所述光-电转换部包括在所述第一电极与所述第二电极之间形成的至少一个光-电转换层，以及
所述至少一个光-电转换层包括在所述第一电极上顺序形成的N型半导体层、I型半导体层和P型半导体层。
19.根据权利要求12、13、14和15中的一项所述的方法，其中，
所述光-电转换部包括在所述第一电极与所述第二电极之间形成的至少一个光-电转换层，以及
所述至少一个光-电转换层包含选自Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ化合物、Ⅱ-Ⅵ化合物和Ⅲ-Ⅴ化合物中的一种。
20.根据权利要求12、13、14和15中的一项所述的方法，还包括在所述第二电极上形成透明盖件的过程，该透明盖件与所述透明基板交叠。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述透明盖件是用作建筑物或移动装置的窗户的窗户。
22.根据权利要求12至15中的一项所述的方法，还包括在所述透明基板的另一表面上形成功能膜的过程，
其中，所述功能膜包括选自热阻挡膜、紫外线(UV)阻挡膜、抗反射膜和赋予所述透明基板颜色的窗户有色膜中的至少一个膜。
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