CN107210324A - 用于制造薄膜太阳能电池装置的方法及薄膜太阳能电池装置 - Google Patents

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Abstract

基底(5)上的薄膜太阳能电池阵列的太阳能电池装置；每个太阳能电池均通过底电极(6)、光伏活性层(7)、顶电极(8)和绝缘层(9)进行分层堆积。第一沟槽(10A)和在第一侧与第一沟槽平行的第二沟槽(11A)分离第一太阳能电池和相邻的第二太阳能电池。使用绝缘材料填充第一沟槽和第二沟槽。第一沟槽延伸至基底。第二沟槽延伸至顶电极下面的光伏活性层中。延伸至底电极的第三沟槽位于第一沟槽与第二沟槽之间。延伸至顶电极的第四沟槽位于第一沟槽的第二侧处。使用导电材料填充第三沟槽和第四沟槽。导电桥接件(16)横跨第一沟槽连接第三沟槽和第四沟槽。

Description

用于制造薄膜太阳能电池装置的方法及薄膜太阳能电池装置
技术领域
本发明涉及用于制造薄膜太阳能电池装置的方法。另外，本发明还涉及薄膜太阳能电池装置。
背景技术
从US 2008 0314439中可知用于制造薄膜太阳能电池板的过程。从形成在绝缘基底上的薄膜层的堆叠中形成单片集成薄膜光伏电池阵列的过程包括在薄膜层的堆叠中形成至少一个单元隔离划线。为每一个单元隔离划线形成与相应的单元隔离划线邻近的第二电接触层隔离划线。在每个单元隔离划线和与其相应的第二电接触层隔离划线之间的薄膜层的堆叠中形成通孔划线。在每个单元隔离划线中设置绝缘油墨，并且在每个通孔划线中设置导电油墨以形成通孔。还沿着薄膜层的堆叠的顶表面设置导电油墨，以形成至少一个导电格栅。
绝缘油墨和导电油墨在基本上由喷墨线尺寸限定的图案中的相应划线中的应用导致光伏电池的区域的一部分被遮蔽，并且变成为静区，这降低了光伏电池的效率。另外，通孔划线相对于隔离划线的对准以及设置成在相邻的单元之间形成通孔的导电油墨的对准必须足够精确，以获得相邻单元的接触。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点中的一个或多个。
该目的通过用于制造具有薄膜太阳能电池阵列的薄膜太阳能电池装置的方法来实现，其中，该方法包括：设置基底；在基底的表面上生成层堆，层堆包括底电极层、光伏活性层和顶电极层，其中，底电极层布置在基底的表面上，光伏活性层布置在底电极层上，顶电极层布置在光伏活性层上，并且生成布置在顶电极层上的绝缘层；在绝缘层和层堆中生成延伸至基底的表面的第一沟槽；在第一沟槽的第一侧处，在绝缘层和层堆中生成第二沟槽，该第二沟槽延伸至顶电极层下面的光伏活性层中；第二沟槽与第一沟槽在第一方向上以第一距离间隔开；使用绝缘材料填充第一沟槽和第二沟槽；在位于填充的第一沟槽与填充的第二沟槽之间，在绝缘层和层堆中生成第三沟槽，第三沟槽延伸至底电极层中，使得底电极层暴露；在第一沟槽的、与第一侧相对的第二侧处生成第四沟槽，第四沟槽延伸通过绝缘层至顶电极层中，使得顶电极层暴露；使用导电材料填充第三沟槽和第四沟槽，以及在绝缘层的顶部上，在填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间生成导电材料的桥接元件，该桥接元件横跨填充的第一沟槽。
本发明包括通过将生成相邻薄膜太阳能电池的互相串联连接的加法和减法过程组合为一个步骤来进行后端的相互连接。为了改善对准以及同时实现非光伏活性区(静区)的显著减小，以优化的顺序组合该过程。相互连接可分成两种状态。首先，背电极与串联连接以及它本身的连接的隔离。
通过生成光伏层堆(顶电极、光伏活性层和底电极)的绝缘层以及通过绝缘层为第四沟槽添加划线，喷墨印刷的相加法与激光烧蚀的相减法一起使用，使得两种方法可结合成具有较低的精度(生产率提高)和较小的静区(模块质量提高)。因为导电连接是由第三沟槽和第四沟槽的位置限定，而不是由喷墨线尺寸限定，所以比较容易印刷根据本发明的4个划线沟槽的结构。只要喷墨线覆盖第三沟槽和第四沟槽二者，相邻的薄膜太阳能电池之间就会相互连接。
根据本发明的方面，该目的通过用于制造薄膜太阳能电池板的方法来实现，该方法包括：设置基底；在基底的表面上生成层堆，层堆包括底电极层、光伏活性层和顶电极层，其中，底电极层布置在基底的表面上，光伏活性层布置在底电极层上，以及顶电极层布置在光伏活性层上；在层堆中生成延伸至基底的表面的第一沟槽；在第一沟槽的第一侧处，在层堆中生成第二沟槽，该第二沟槽延伸至顶电极层下面的光伏活性层中；第二沟槽与第一沟槽在第一方向上以第一距离间隔开；在第一沟槽和第二沟槽上方生成局部绝缘层，使得第一沟槽和第二沟槽由绝缘层的材料填充，以及局部绝缘层覆盖填充的第一沟槽和填充的第二沟槽，并且局部绝缘层在至少第一方向和第二方向上沿着顶电极层的一部分横向延伸；通过位于填充的第一沟槽与填充的第二沟槽之间的局部绝缘层和层堆生成第三沟槽，第三沟槽延伸至底电极层，使得底电极层暴露；通过第一沟槽的、与第一侧相对的第二侧处的局部绝缘层生成第四沟槽，第四沟槽延伸至顶电极层，使得顶电极层暴露；使用导电材料填充第三沟槽和第四沟槽，以及在局部绝缘层上，在填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间生成导电材料的桥接元件，该桥接元件横跨填充的第一沟槽。根据本发明的替代方法，在第一沟槽和第二沟槽中形成绝缘体期间，将绝缘层生成为局部覆盖层，该局部覆盖层覆盖填充的第一沟槽和第二沟槽，并且在根据本方法而互相连接的两个薄膜太阳能电池中的每一个的部分上延伸。根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，生成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽或第四沟槽通过烧蚀激光划线来执行。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，使用绝缘材料填充第一沟槽和第二沟槽包括：在第一沟槽和第二沟槽的位置处印刷包括绝缘材料的油墨；以及随后固化印刷的油墨。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，生成局部绝缘层包括：以这样的局部绝缘层形式，印刷包括绝缘材料的油墨；以及随后固化印刷的油墨。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，生成局部绝缘层包括使用绝缘材料填充第一沟槽和第二沟槽的步骤。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中生成的绝缘层或生成的局部绝缘层基本上连续且不间断。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，填充第三沟槽和第四沟槽包括从以下步骤中选取的一个填充步骤：印刷包括导电材料的油墨；槽染包括导电材料的染料；以及喷涂包括导电材料的油墨，所述选定的填充步骤之后固化油墨或染料。根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，生成桥接元件包括从以下步骤中选取的一个生成步骤：印刷包括导电材料的油墨；槽染包括导电材料的染料；以及喷涂包括导电材料的油墨，所述选定的生成步骤之后固化油墨或染料。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，制造在卷对卷过程中进行。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，通过配置成用于生成连续且不间断的绝缘层的沉积过程或形成过程来生成绝缘层。
可例如通过喷墨印刷、原子层沉积、滴涂、印刷、涂覆或层压箔的应用、或通过本领域中已知的另一技术来施加该层。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，通过一对平行的激光束划线来生成第一沟槽和第二沟槽。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，通过第二对平行的激光束划线来生成第三沟槽和第四沟槽。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，第四沟槽配置成具有指状结构，该指状结构具有远离第一隔离体的位置的、在隔离层或局部隔离结构上延伸的指状部，并且该指状部填充指状的第四沟槽，以获得指状的第二导电体结构。
根据一方面，本发明涉及如上所述的方法，其中，桥接元件具有与第四沟槽或第二导电体结构的指状结构相似的指状结构。
本发明还涉及薄膜太阳能电池装置，该薄膜太阳能电池装置包括基底以及布置在所述基底上的薄膜太阳电池阵列；每个薄膜太阳电池均为层堆结构，该层堆结构包括底电极层、光伏活性层、顶电极层和绝缘层，其中，底电极层布置在基底的表面上，光伏活性层布置在底电极层上，顶电极层布置在光伏活性层上，以及绝缘层布置在顶电极上，其中，第一薄膜太阳能电池以及在第一方向上与第一薄膜太阳能电池邻近的第二薄膜太阳电池通过第一沟槽和第二沟槽分隔开；在第一沟槽的第一侧处，第二沟槽与第一沟槽平行，并且与第一沟槽间隔第一距离；第一沟槽在层堆中延伸至基底的表面，并且使用绝缘材料填充；第二沟槽在层堆中延伸至顶电极层下面的光伏活性层中，并且使用绝缘材料填充；第三沟槽位于第一沟槽与第二沟槽之间，并且在层堆中延伸至底电极层，使得底电极层暴露，第三沟槽使用导电材料填充；第四沟槽位于第一沟槽的、与第一侧相对的第二侧，并且延伸通过绝缘层至顶电极层，使得顶电极层暴露，第四沟槽使用导电材料填充；以及导电材料的桥接元件位于填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间，桥接元件横跨填充的第一沟槽。
根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，绝缘层是局部绝缘层，其覆盖第一沟槽和第二沟槽，并且在至少第一方向以及与第一方向相对的第二方向上沿着顶电极层的一部分横向延伸的。
根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，基底从包括热塑性箔；聚对苯二甲酸乙二醇酯，即PET，箔或板；聚萘二甲酸乙二醇酯，即PEN，箔或板；玻璃基底；具有隔离表面层的金属基底；以及陶瓷基底的群组中选取。根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，光伏活性层从包括薄膜硅、铜铟镓(di)硒化物CIGS，碲化镉CdTe、有机光伏材料OPV和钙钛矿的群组中选取。根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，顶电极和底电极中的至少一个包括透明导电氧化物。
根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，顶电极和底电极中的至少一个的透明导电氧化物的厚度为约1μm。根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，层堆结构中绝缘层或局部绝缘层的厚度在约100nm与约4μm之间。
根据一方面，本发明涉及如上所述的薄膜太阳能电池装置，其中，填充的第四沟槽配置成具有指状结构，该指状结构具有远离第一隔离沟槽的位置的、在隔离层或局部隔离结构上延伸的指状部，以及桥接元件具有覆盖填充的第四沟槽的指状结构的指状结构。
附图说明
下面将参照附图来更详细地解释本发明，其中附图中示出了本发明的说明性实施方式。本领域技术人员应理解的是，在不脱离本发明的真实精神的情况下，可构思以及简化以实践本发明的其它替代和等同实施方式，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
图1示出根据本发明的实施方式的在用于形成薄膜太阳能电池板的过程的步骤中位于基底上的层堆的横截面；
图2示出根据过程的进一步步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图3示出根据过程的随后步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图4示出根据过程的下一步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图5示出根据本发明的实施方式的在用于形成薄膜太阳能电池板的过程的步骤中位于基底上的层堆的横截面；
图6示出根据过程的进一步步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图7示出根据过程的随后步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图8示出根据过程的下一步骤的位于基底上的层堆的横截面；
图9示出根据本发明的实施方式的层堆的俯视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施方式的、在用于形成薄膜太阳能电池装置的过程的步骤中位于基底上的层堆的横截面。
在基底5上，通过顺序地沉积各个层来制造层6、层7、层8、层9的堆叠。
在基底5上，首先通过适当的沉积或涂覆过程生成底电极层6。
接下来，在底电极层6上形成光活性层7。光活性层7由顶电极层8覆盖。
底电极层6、光活性层7和顶电极层8形成能够在来自诸如太阳的源的辐射下产生电能的层堆，层6、层7、层8的布置还被称为活性层堆6、7、8。在顶电极层8上形成有绝缘层9。在实施方式中，所制造的绝缘层连续且不间断。优选地，绝缘层9基本上无针孔。
另外，绝缘层9应尽量薄，并且粘合至顶电极层8。
根据活性层堆6、7、8和绝缘层9的成分，至少绝缘层9和顶电极层8是(半)透明的，以允许入射光通过这些层，并到达光活性层7。
在实施方式中，基底5和底电极层6也是(半)透明的。
基底5可为诸如箔的柔性层。替代地，基底5可为诸如玻璃板的刚性板。
图2示出了根据过程的进一步步骤的、位于基底上的层堆的横截面。
在进一步步骤中，在活性层堆6、7、8和绝缘层9中生成第一隔离体10和第二隔离体11的图案。通常通过选择性激光烧蚀过程(也称为激光划线过程)形成隔离体10、隔离体11，其中，在活性层堆中形成第一沟槽(划线)和第二沟槽(划线)的图案，然后是在第一沟槽和第二沟槽中的隔离体10、隔离体11的沉积过程。第一沟槽和第二沟槽根据层堆中待形成的光伏电池的轮廓确定图案。
第一沟槽10A形成为具有在绝缘层9和层堆6、7、8中的深度，该深度延伸至基底5的表面。以这种方式，第一沟槽10A提供在沟槽的一侧上的活性层堆材料的电去联接，以及提供在第一沟槽的另一侧上的活性层堆材料的电去联接。因而，第一沟槽中的隔离体10以第一沟槽/隔离体10的两侧A、B之间完全隔离的方式提供活性层堆中的所有层的中断。
在与第一绝热体10隔开一定距离的、第一绝热体10的第一侧A上，以第二沟槽的深度延伸至顶电极层8下面的光伏活性层7中的方式，在绝缘层9和层堆中生成第二沟槽11A/隔离体11，以使得在第二沟槽11A下面的、光活性层的一部分和底电极层6依然存在或保持完整。
因而，第二沟槽11A中的隔离体11布置成在层堆中提供绝缘层9和顶电极层8的中断、光活性层7的部分中断。底电极层6不受第二沟槽影响。
最后，第一沟槽10A和第二沟槽11A各自使用绝缘材料填充，以分别形成第一绝缘体10和第二绝缘体11。
绝缘体10、绝缘体11可通过喷墨印刷形成，其中，在第一沟槽和第二沟槽中沉积隔离喷墨。替代地，可使用狭槽模具涂覆或喷涂。
图3示出了根据过程的随后步骤的、位于基底上的层堆的横截面。
在随后的步骤中，优选地通过选择性激光烧蚀过程生成第三沟槽12和第四沟槽13。
在优选实施方式中，通过同时的激光划线过程形成第三沟槽12和第四沟槽13。
同时激光划线可以通过由彼此相距预定距离的两个单独激光束同时生成第三沟槽和第四沟槽来执行。第三沟槽形成为具有从绝缘层9的表面延伸至底电极层6或延伸至底电极层6中的深度。
第三沟槽12位于保持第一隔离体10的第一沟槽10A与保持第二隔离体11的第二沟槽11A之间。
相对于第三沟槽12的位置，第四沟槽13位于第一沟槽的相对侧B上。
第四沟槽13形成为具有从绝缘层9的表面延伸至顶电极层8或延伸至顶电极层8中的深度。
图4示出了根据过程的下一步骤的、位于基底上的层堆的横截面。
在该过程的这个步骤中，第三沟槽12和第四沟槽13优选通过喷墨印刷过程填充导电材料。在第三沟槽12中形成接触底电极层6的第一导电体14。在第四沟槽13中形成接触顶电极层8的第二导电体15。
接下来，通过使用导电油墨的印刷(油墨喷射)来生成导电材料的桥接元件16，桥接元件在第一导电体14与第二导电体15之间形成桥接连接。桥接元件16从第三沟槽12中的第一导电体14横向地延伸至第四沟槽13中的第二导电体15，并且横跨第一沟槽10A中的第一隔离体10。另外，桥接元件16通过绝缘层9的部分从层堆6、7、8隔离。
因为导电连接由第一导电体和第二导电体的位置限定而不是由喷墨或印刷线的尺寸限定，所以更容易印刷通过沟槽形成过程(激光烧蚀)生成的4个划线(第一沟槽10A、第二沟槽11A、第三沟槽12、第四沟槽13)的结构。只要喷墨或印刷线覆盖第一导电体和第二导电体二者，就存在相互连接。
在实施方式中，为了促进桥接元件16随油墨生成的自对准，可局部修改第一导电体与第二导电体之间的隔离表面区域20，以提升印墨粘附力，并且改善油墨的毛细流动。
本领域技术人员应理解的是，为了使静区最小化，静区即为没有光活性或具有减小的光活性的区域，第一导电体14位于第一隔离体10与第二隔离体11之间的、具有布置成最小化的距离的空间中。
图5示出了根据本发明的实施方式的、在用于形成薄膜太阳能电池板的过程的步骤中位于基底上的层堆的横截面。
在基底25上，通过顺序地沉积各个层来制造层6、层7、层8的堆叠。
在基底25上，通过适当的沉积或涂覆过程生成第一底电极层6。
接下来，在底电极层6上形成光活性层7。光活性层7由顶电极层8覆盖。
如参照图1所说明，底电极层6、光活性层7和顶电极层8形成活性层堆6、7、8。
图6示出了根据过程的进一步步骤的、位于基底25上的层堆的横截面。
在进一步步骤中，在活性层堆6、7、8中生成第一沟槽10和第二沟槽11的图案。
通常通过选择性激光烧蚀过程来形成隔离沟槽10A、隔离沟槽11A，其中，在活性层堆6、7、8中形成第一沟槽10A和第二沟槽11A的图案(划线)。
第一沟槽10A和第二沟槽11A根据层堆中待形成的光伏电池的轮廓确定图案。
第一沟槽10A形成为具有在活性层堆6、7、8中延伸至基底25的表面的深度。以这种方式，第一沟槽10A在第一沟槽10A的一侧A上提供活性层堆材料的电去联接，以及在第一沟槽10A的另一侧B上提供活性层堆材料的电去联接。因而，第一沟槽10A通过第一沟槽10A的两侧A、B之间的完全隔离提供活性层堆中所有的层6、层7、层8的中断。
在与第一沟槽10A隔开一定距离的、第一沟槽10A的第一侧A上，以第二沟槽11A的深度延伸至顶电极层8下面的光伏活性层7中的形式，在活性层堆中生成第二沟槽11A，以使得在第二沟槽11A下面的、光活性层的一部分和底电极层6依然存在或保持完整。
接下来，由绝缘材料18形成局部隔离结构17。在第一沟槽10A和第二沟槽11A上方生成局部隔离结构17，使得第一沟槽10A和第二沟槽11A由局部隔离结构17的材料填充。局部隔离结构17包括中心层部19和两个横向延伸部分191、192。
在填充的第一沟槽10A与填充的第二沟槽11A之间，局部隔离结构17的中心层部19覆盖填充的第一沟槽10和填充的第二沟槽11，并且连接两个延伸部分191、192。
第一延伸部分作为第一层部191在第一方向D1上从第一沟槽沿着顶电极层8的第一部横向地延伸，其中，第一方向D1相对于第二沟槽的位置远离第二沟槽。第二延伸部分作为第二层部192在第二方向D2上从第二沟槽沿着顶电极层8的第二部横向地延伸，其中，第二方向D2与第一方向D1相对而远离第一沟槽。
可通过使用绝缘油墨材料的(喷墨)印刷生成局部隔离体17。用于形成局部隔离体的替代方法包括狭槽模具涂敷和喷涂。
局部隔离结构材料18可为(半)透明材料或可为不透明材料。在局部隔离结构材料18为不透明材料的情况下，可理解的是，由局部隔离结构的层部占据的表面区域确定尺寸，以便具有由不透明材料覆盖的最小静区或非活性区。
图7示出了根据过程的随后步骤位于基底上的层堆的横截面。
在随后的步骤中，在局部隔离结构的顶部上形成连接元件14、连接元件15、连接元件16。
首先，优选地通过选择性激光烧蚀过程，在局部隔离结构的层部19、层部191、层部192和活性层堆6、7、8中生成第三沟槽12和第四沟槽13。
第三沟槽12形成为具有从局部隔离结构的顶表面延伸至底电极层6或延伸至底电极层6中的深度。
第三沟槽12位于保持第一隔离体10的第一沟槽10A与保持第二隔离体11的第二沟槽11A之间。
相对于第三沟槽12(在A侧处)的位置，第四沟槽13位于第一沟槽10的相对侧(B侧)处。
第四沟槽13形成为具有从局部隔离结构的表面延伸至顶电极层8或延伸至顶电极层中的深度。
接下来，第三沟槽12和第四沟槽13优选地通过喷墨印刷过程填充导电材料。在第三沟槽中形成接触底电极层6的第一导电体14。在第四沟槽13中形成接触顶电极层8的第二导电体15。
在相同的印刷步骤中，通过使用导电油墨的印刷(油墨喷射)来生成导电材料的桥接元件16。替代地，在可包括(喷墨)印刷、狭槽模具涂敷或喷涂的单独随后步骤中生成桥接元件。
桥接元件16在第一导电体14与第二导电体15之间形成桥接连接。桥接元件16从第三沟槽12中的第一导电体14横向地延伸至第四沟槽13中的第二导电体15，并且横跨第一沟槽10A中的第一隔离体10。另外，桥接元件16通过局部隔离结构17的层部191、层部19、层部192而与层堆隔离。
如图7所示，第一导电体14(即，第三沟槽12)位于第一隔离体10(即，第一沟槽10A)与第二隔离体11(即，沟槽11A)之间，其中，活性层堆的中间部分别在第一导电体14与第一隔离体10之间以及第一导电体14与第二隔离体11之间。如本领域技术人员应理解的是，这些中间部基本上是静区或非活性区。然而，如图8所示，静区或非活性区可最小化。
图8示出了根据替代实施方式的、位于基底35上的层堆的横截面。在该实施方式中，第一沟槽10A与第二沟槽11A(以及第一隔离体10与第二隔离体11)之间的间距最小化，以使得间距X的尺寸与相同方向上的第三沟槽12的尺寸一致。以这种方式，第三沟槽12中的第一导电体14在一侧与第一沟槽10A中的第一隔离体10毗邻，以及在另一侧上与第二沟槽11A中的第二隔离体11毗邻。
因此，由包括第一隔离体10和第二隔离体11以及第一导电体14的、互相连接的结构的一部分占据的区域减小到总光活性区的最小覆盖区。
另外，相对于第一导电体14的位置，位于第一隔离体10的相对侧上的第二导电体15(即，第四沟槽14)的位置以能够最优地减少桥接元件16的光活性区的阴影的方式来布置。因此可设计桥接元件16从第一导电体14至第二导电体15的长度。
参照图5至图8的实施方式，因为导电连接是由第一导电体和第二导电体的位置限定，而不是由喷墨或印刷线尺寸限定，所以更容易印刷通过沟槽形成过程(激光烧蚀)生成的4个划线(第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽、第四沟槽)的结构。只要喷墨或印刷线覆盖第一导电体和第二导电体，就存在相互连接。
图9示出了根据本发明的实施方式的层堆的俯视图。根据实施方式，桥接元件16布置成指状结构，该指状结构包括长型主干部16a(即，基本上在第一隔离体10、第一导电体14以及第一隔离体10与第一导电体14之间的中间区域上方)和指状部16b，以通过通孔或沟槽13局部地连接至电极层来加强该电极层结构。
桥接元件16的指状部16b在第二导电体15(和第四沟槽13)的侧部上的绝缘层9或局部绝缘结构19上延伸，远离第一沟槽10A。
第四沟槽13布置成具有与指状桥接元件16相似的指状结构，其指状部之间具有相似的节距，以及其指状部具有与桥接元件16的指状部相似的长度。
观察到的是，通过使用导电油墨仅印刷桥接元件16的一部分，即主干部16a，可相对容易地形成指状桥接元件16和指状第二导电体15。指状桥接元件16b和指状第二导电体15的剩余部分通过导电油墨通过第四沟槽13的指状部从印刷部16a流动至剩余部16b而形成。
根据本发明的方法，可制造薄膜太阳能电池装置或薄膜太阳能电池板。这种薄膜太阳能电池装置包括基底以及布置在所述基底上的薄膜太阳能电池阵列。每个薄膜太阳能电池均为具有底电极层、光伏活性层、顶电极层和绝缘层的层堆式结构。底电极层布置在基底的表面上，光伏活性层布置在底电极层上，顶电极层位于光伏活性层上，以及绝缘层布置在顶电极层上。第一方向上的第一薄膜太阳能电池和与第一薄膜太阳能电池邻近的第二薄膜太阳能电池通过第一沟槽和第二沟槽彼此分离。
在第一沟槽的第一侧，第二沟槽与第一沟槽平行，并且与第一沟槽相隔第一距离。第一沟槽在层堆中延伸至基底的表面，并且使用绝缘材料填充。第二沟槽在层堆中延伸至顶电极层下面的光伏活性层中，并且也使用绝缘材料填充。第三沟槽位于第一沟槽与第二沟槽之间，并且在层堆中延伸至底电极层。第三沟槽使用导电材料填充。第四沟槽位于第一沟槽的、与第一侧相对的第二侧，并且延伸至顶电极层。另外，第四沟槽使用导电材料填充。导电材料的桥接元件布置在填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间，使得桥接元件横跨填充的第一沟槽。
在实施方式中，薄膜太阳能电池装置的基底从包括热塑性箔、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)箔或板、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)箔或板、玻璃基底、绝缘金属板或绝缘金属壳或绝缘金属层以及陶瓷基底的群组中选取。
在实施方式中，薄膜太阳能电池装置的光伏活性层从包括薄膜硅、铜铟镓(di)硒化物CIGS、碲化镉CdTe、有机光伏材料OPV和钙钛矿的群组中选取。
在实施方式中，薄膜太阳电池板的顶电极和底电极中的至少一个包括透明的导电氧化物。
在薄太阳能电池装置的实施方式中，顶电极和底电极中的至少一个的透明导电氧化物的厚度为约1μm。
在薄太阳电池板的实施方式中，绝缘层或局部绝缘层的厚度在约100nm与约4μm之间。上文已参照附图中所示和描述的多个示例性实施例描述了本发明的实施方式。一些部分或元件可修改和进行替代实施，并且这些修改和替代实施包括在如所附权利要求中所限定的保护范围内。

Claims (23)

1.用于制造具有薄膜太阳能电池阵列的薄膜太阳能电池装置的方法，所述方法包括：
设置基底；
在所述基底的表面上生成层堆，所述层堆包括底电极层、光伏活性层和顶电极层，其中，所述底电极层布置在所述基底的表面上，所述光伏活性层布置在所述底电极层上，所述顶电极层布置在所述光伏活性层上，以及
生成布置在所述顶电极层上的绝缘层；
在所述绝缘层和所述层堆中生成延伸至所述基底的所述表面的第一沟槽；
在所述第一沟槽的第一侧处，在所述绝缘层和所述层堆中生成第二沟槽，所述第二沟槽延伸至所述顶电极层下面的所述光伏活性层中；所述第二沟槽与所述第一沟槽在第一方向上以第一距离间隔开；
使用绝缘材料填充所述第一沟槽和所述第二沟槽；
在填充的第一沟槽与填充的第二沟槽之间，在所述绝缘层和所述层堆中生成第三沟槽，所述第三沟槽延伸至所述底电极层中，使得所述底电极层暴露；
在所述第一沟槽的、与所述第一侧相对的第二侧处生成第四沟槽，所述第四沟槽延伸通过所述绝缘层至所述顶电极层中，使得所述顶电极层暴露；
使用导电材料填充所述第三沟槽和所述第四沟槽，以及
在所述绝缘层的顶部上，在填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间生成导电材料的桥接元件，所述桥接元件横跨填充的第一沟槽。
2.用于制造薄膜太阳能电池板的方法，所述方法包括：
设置基底；
在所述基底的表面上生成层堆，所述层堆包括底电极层、光伏活性层和顶电极层，其中，所述底电极层布置在所述基底的所述表面上，所述光伏活性层布置在所述底电极层上，以及所述顶电极层布置在所述光伏活性层上；
在所述层堆中生成延伸至所述基底的所述表面的第一沟槽；
在所述第一沟槽的第一侧处，在所述层堆中生成第二沟槽，所述第二沟槽延伸至所述顶电极层下面的所述光伏活性层中；所述第二沟槽与所述第一沟槽在第一方向上以第一距离间隔开；
在所述第一沟槽和所述第二沟槽上方生成局部绝缘层，使得所述第一沟槽和所述第二沟槽由所述绝缘层的材料填充，以及所述局部绝缘层覆盖填充的第一沟槽和填充的第二沟槽，并且所述局部绝缘层在至少所述第一方向和所述第二方向上沿着所述顶电极层的一部分横向延伸；
通过位于填充的第一沟槽与填充的第二沟槽之间的所述局部绝缘层和所述层堆生成第三沟槽，所述第三沟槽延伸至所述底电极层，使得所述底电极层暴露；
通过位于所述第一沟槽的、与所述第一侧相对的第二侧处的局部绝缘层生成第四沟槽，所述第四沟槽延伸至所述顶电极层，使得所述顶电极层暴露；
使用导电材料填充所述第三沟槽和所述第四沟槽，以及
在所述局部绝缘层上，在填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间生成导电材料的桥接元件，所述桥接元件横跨所述填充的第一沟槽。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，生成所述第一沟槽、所述第二沟槽、所述第三沟槽或所述第四沟槽通过烧蚀激光划线执行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用绝缘材料填充所述第一沟槽和所述第二沟槽包括：在所述第一沟槽和所述第二沟槽的位置处印刷包括所述绝缘材料的油墨；以及随后固化所印刷的油墨。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述局部绝缘层包括：以这样的局部绝缘层形式，印刷包括绝缘材料的油墨；以及随后固化所印刷的油墨。
6.根据权利要求4和权利要求5所述的方法，其中，生成所述局部绝缘层包括使用绝缘材料填充所述第一沟槽和所述第二沟槽的步骤。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所生成的绝缘层或所生成的局部绝缘层基本上连续且不间断。
8.根据权利要求1或权利要求2所述方法，其中，填充所述第三沟槽和所述第四沟槽包括从以下步骤中选取的一个填充步骤：
印刷包括导电材料的油墨；
槽染包括导电材料的染料；以及
喷涂包括导电材料的油墨，
在所选取的填充步骤之后固化所述油墨或所述染料。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，生成所述桥接元件包括从以下步骤中选取的一个生成步骤：
印刷包括导电材料的油墨；
槽染包括导电材料的染料；以及
喷涂包括导电材料的油墨，
在所选取的生成步骤之后固化所述油墨或所述染料。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述制造以卷对卷过程进行。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，通过配置成用于生成连续且不间断的绝缘层的沉积过程或形成过程来完成所述绝缘层的生成。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，通过一对平行的激光束划线来生成所述第一沟槽和所述第二沟槽。
13.根据权利要求1或权利要求2或权利要求12所述的方法，其中，通过第二对平行的激光束划线来生成所述第三沟槽和所述第四沟槽。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述第四沟槽配置成具有指状结构，所述指状结构具有远离第一隔离体的位置的、在隔离层或局部隔离结构上延伸的指状部，以及所述指状部填充指状的第四沟槽，以获得指状的第二导电体结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述桥接元件具有与所述第四沟槽或所述第二导电体结构的所述指状结构相似的指状结构。
16.薄膜太阳能电池装置，包括：
基底，以及
薄膜太阳能电池阵列，布置在所述基底上；
每个薄膜太阳电池均为层堆结构，所述层堆结构包括底电极层、光伏活性层、顶电极层和绝缘层，
其中，所述底电极层布置在所述基底的表面上，所述光伏活性层布置在所述底电极层上，所述顶电极层布置在所述光伏活性层上，以及所述绝缘层布置在所述顶电极上，
其中，第一薄膜太阳能电池以及在第一方向上与所述第一薄膜太阳能电池邻近的第二薄膜太阳电池通过第一沟槽和第二沟槽分隔开；
所述第二沟槽在所述第一沟槽的第一侧处与所述第一沟槽平行，并且与所述第一沟槽相距第一距离；
所述第一沟槽在所述层堆中延伸至所述基底的所述表面，并且使用绝缘材料填充；
所述第二沟槽在所述层堆中延伸至所述顶电极层下面的所述光伏活性层中，并且使用绝缘材料填充；
第三沟槽位于所述第一沟槽与所述第二沟槽之间，并且在所述层堆中延伸至所述底电极层，使得所述底电极层暴露，所述第三沟槽使用导电材料填充；
第四沟槽位于所述第一沟槽的、与所述第一侧相对的第二侧处，并且延伸通过所述绝缘层至所述顶电极层，使得所述顶电极层暴露，所述第四沟槽使用导电材料填充；以及
导电材料的桥接元件位于填充的第三沟槽的顶部与填充的第四沟槽的顶部之间，所述桥接元件横跨所述填充的第一沟槽。
17.根据权利要求16所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述绝缘层是局部绝缘层，所述局部绝缘层覆盖所述第一沟槽和所述第二沟槽，并且在至少所述第一方向以及与所述第一方向相对的第二方向上沿着所述顶电极层的一部分横向延伸。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述基底从包括热塑性箔；聚对苯二甲酸乙二醇酯，即PET，箔或板；聚萘二甲酸乙二醇酯，即PEN，箔或板；玻璃基底；具有绝缘表面层的金属基底；以及陶瓷基底的群组中选取。
19.根据权利要求16、权利要求17或权利要求18所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述光伏活性层从包括薄膜硅、铜铟镓(di)硒化物CIGS、碲化镉CdTe、有机光伏材料OPV和钙钛矿的群组中选取。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述顶电极和所述底电极中的至少一个包括透明导电氧化物。
21.根据权利要求20所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述顶电极和所述底电极中的至少一个的所述透明导电氧化物的厚度为约1μm。
22.根据前述权利要求16至21中任一项所述的薄膜太阳能电池装置，其中，所述层堆结构中的所述绝缘层或所述局部绝缘层的厚度在约100nm与约4μm之间。
23.根据前述权利要求16至22中任一项所述的薄膜太阳能电池装置，其中，
填充的第四沟槽具有指状结构，所述指状结构具有远离所述第一隔离沟槽的位置的、在所述隔离层或所述局部隔离结构上延伸的指状部，以及
所述桥接元件具有覆盖填充的第四沟槽的所述指状结构的指状结构。
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