CN2205991Y - 一种非晶硅太阳能电池 - Google Patents

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丁孔贤
李毅
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Abstract

本实用新型公开了一种内联式计算器用非晶硅 太阳能电池生产技术，属于半导体器件领域，在玻璃 基底1、ITO透明导电膜层2、非晶硅层3和铝膜背 片极层4上内联集成小型光电池片，其特征在于每个 单元光电池基底1与非晶硅层3之间的ITO导电膜 2之间有“1”型沟道相隔，通过各层之间沟道平行错 位，达到正、负极部首、尾相接，输出2.2伏电压，推动 计算器液晶显示器显示，其工艺简单，可批量生产，成 本低，质量可靠。

Description

本实用新型涉及一种内联式计算器用非晶硅太阳能电池技术领域，属于半导体器件。
众所周知非晶硅太阳电池是一种光电转换器件，是在玻璃基板上沉积形成非晶硅pin结的集成型平板式光电组件，它能够将自然光及荧光灯光转换为电能，使用寿命近10年，使用方便。因为它具有弱光工作特性，所以随着液晶显示器的发展，它在计算器的帛造业发展中有广泛的用途。
计算器用非晶太阳能电池的结构如图1所示，1是玻璃基底，2是ITO透明导电膜层，它通常作为电池的正极，3是非晶硅薄膜层，4是背电极层，通常是真空镀铝（Al）层，作为电池的负极。一般生产制造就是将这三层膜按某种结构方式串联起来，克服非晶硅电池单结电压低的缺点，使得产品达到实用目的。现在，世界各国生产厂家，一般采用“外联式”的结构方式，如日本富士的产品。目前国内也有生产类似结构的厂家，如哈尔滨克罗纳电力公司。它们的产品结构是在标准矩形透明导电膜下，即每一节电池的下部单独留出一个小矩形块。从而达到导电膜层、非晶硅层及背电极层之间，从外部串联起来。用这种方式可以使4小节非晶硅电池的输出电压达到2.2伏左右。这种外联式结构，仍存在工艺复杂、生产成本高，设备投资较大，为此寻求新的结构形式，以克服现有技术的不足。
本实用新型的目的是将ITO导电膜层、非晶硅层及背电极层采用“直线错位”的结构，使其在集成光电池后形成内串联式电压输出。
本实用新型的任务是由以下技术方案实现的，在玻璃基底1、ITO导电膜层2、非晶硅层3和铝膜背电极层上内联集成小型光电池片，其主要技术特征是；在每个光电池片基底1与非晶硅层3之间的ITO导电膜层2的形状相同，是在矩形的ITO导电膜层2之间刻有平行的“1”型沟道，使各导电膜2之间有电气绝缘，在非晶硅层3上每个单元之间也刻有平行的“1”型沟道与ITO导电膜层2上的沟道平行错位，铝膜背电极层4通过非晶硅层3上的“1”型沟道与相邻的ITO导电膜层相连接。内联集成小型光电池片，就是通过各层之间平行错位的“1”型沟道，实现正、负极相连，即铝膜背电极4作为负极就是通过非晶硅层3上的“1”型沟道与之相连。
本实用新型所产生的积极效果是由于改变了以往外联式集成小型片非晶硅光电池复杂形状的刻线加工，变成直线型加工，简化了生产工艺，使生产过程中废品减少，能够用于大批量工业化生产中。
以下结合附图详细说明本实用新型的技术内容。
图1是本实用新型的现有技术示意图。
图2是现有技术外联式非晶硅太阳电池结构示意图。
图3是本实用新型结构示意图。
图4是本实用新型的平面图。
图1中1是玻璃基底，2是ITO导电膜层，3是非晶硅层，4是铝膜背电极层。
图3中，可见平行错位结构，玻璃基底1上的ITO导电膜层2是正电极，每个单元电池的正极之间均刻有“1”型沟道，同样在非晶硅层3上，在铝膜背电极层4上，每个电池单元之间均刻有“1”型沟道；在图4中直线代表ITO沟道，虚线代表非晶硅沟道，点线代表背电极沟道，从平面示意图中看出，每条沟道都是平行刻线，各层膜的图形均是相同的矩形，各层彼此间少许错开一个位置。从图3中还可以看出，所谓“内联式”，是指在每单元电池之间有沟道相隔，这些平行的沟道宽度以电气绝缘为目的，使集成图形之间有良好的电气隔离，由于错位结构，很容易实现集成图形中的正、负电极通过沟道内部导电层实现首尾相接，达到串联目的。
以下例举最佳实施例。
图3是本实用新型最佳实施图例，图中4节电池串联，输出电压为2.2V左右，输出电极是长条。具体制作过程是：首先按照产品要求在ITO导电玻璃上刻出直线图形，每条刻线沟道宽度为0.1μm左右，每一个ITO矩形是电池的正极，共有4个单元图形；在ITO导电膜层2的图形上沉积非晶硅层3，在每个单元的非晶硅层3与下一个单元的ITO导电膜层2的“1”型沟道相距0.2μm处的非晶硅层3上光刻平行线，即“1”型沟道，目的是让蒸镀的背电极层4穿过这一条沟道与下一个单元的ITO层相连结。从而通过一条条平行的错位刻线使每一节电池的负极与下一节电池的正极相连接，达到了四节电池内部串联的目的。而且在与每个非晶硅层3的沟道相距0.2～0.3μm处，将背电极平行刻断，其目的是将背电极划分成4块，成为四个电池的负极。最后一节背电极层直接作为负极引出端，从图3中见到，背电极层最左边一块与第一节电池的ITO层相连，成为第一电池的正极引出端。
本实用新型已在工业生产中批量生产，其型号有1440型，即14mm宽，40mm长的太阳能电池片已用在计算器中作为液晶显示器的电源。

Claims (3)

1、一种非晶硅太阳能电池，由玻璃基底(1)、ITO导电膜层(2)、非晶硅层(3)和铝膜背电极(4)构成内联集成小型光电池片，其特征还在于，每个单元光电池片基底(1)与非晶硅层(3)之间的ITO导电膜(2)的形状相同，是矩形的ITO导电膜(2)，其间刻有平行的“1”型沟道；在每个非晶硅层(3)单元之间的“1”型沟道与上述ITO膜层(2)之间的“1”型沟道平行错位，背电极层(4)通过非晶硅层(3)上相应的“1”型沟道与相邻单元的ITO导电膜层(2)相连接。
2、根据权利要求1所述的一种非晶硅太阳能电池，其特征是，上述的ITO导电膜层（2）之间的“1”型沟道宽度约0.1μm；非晶硅层（3）与ITO导电膜层（2）的错位宽度约0.2μm。
3、根据权利要求1所述的一种非晶硅太阳能电池，其特征是：上述太阳能电池是四个单元电池内联集成的小型片，其输出电压为2.2伏。
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