TWI792759B - 薄膜太陽能電池的檢測方法以及薄膜太陽能電池 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種薄膜太陽能電池的檢測方法，其包括以下步驟。首先，提供母板，其中母板上設置有複數組薄膜太陽能電池組，且在一組薄膜太陽能電池組中，相鄰的薄膜太陽能電池藉由至少一條走線彼此連接。接著，將量測裝置與一組薄膜太陽能電池組耦接，以對一組薄膜太陽能電池組進行電性檢測。本發明另提供一種薄膜太陽能電池。
Description
本發明是有關於一種太陽能電池的檢測方法以及一種太陽能電池，且特別是有關於一種薄膜太陽能電池的檢測方法以及一種薄膜太陽能電池。
在檢測剛製作出的太陽能電池是否具有缺陷時，一般是利用量測裝置一次僅對一個太陽能電池進行檢測；然而，習知的檢測方式較為耗時，且若以習知的檢測方式找出具有缺陷的太陽能電池亦會增加製造薄膜太陽能電池的製程成本。
本發明提供一種薄膜太陽能電池的檢測方法以及一種薄膜太陽能電池，其中所述薄膜太陽能電池的檢測方法可達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及提升製程效率的效果。
本發明的薄膜太陽能電池的檢測方法包括以下步驟。首先，提供母板，其中母板上設置有複數個薄膜太陽能電池，以形成複數組薄膜太陽能電池組，且在一組薄膜太陽能電池組中，相鄰的薄膜太陽能電池組藉由走線彼此連接。接著，將量測裝置與一組薄膜太陽能電池組耦接，以對一組薄膜太陽能電池組進行電性檢測。
在本發明的一實施例中，在對複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測之後，在未發現有薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，裁切母板以形成複數個薄膜太陽能電池。
在本發明的一實施例中，在對複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測之後，在發現有至少一組薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，對母板中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切，且不對母板中包括相對多缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切，不進入下一道製程。
在本發明的一實施例中，在對母板中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切之後，進行以下步驟。步驟(a)：將有缺陷的至少一組薄膜太陽能電池組進一步分成複數組；步驟(b)：將量測裝置與經分組的複數組薄膜太陽能電池單元耦接，以對複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測；步驟(c)：重複進行步驟(a)與步驟(b)至少一循環後找出具有缺陷的薄膜太陽能電池組；以及步驟(d)裁切母板以形成複數個薄膜太陽能電池，且不將具有缺陷的薄膜太陽能電池組進入下一道製程。
在本發明的一實施例中，在對複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測之後，在發現有至少一組薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，不將母板進入下一道製程。
在本發明的一實施例中，一組薄膜太陽能電池組中的薄膜太陽能電池彼此是以串聯、並聯或其組合的方式連接。
本發明的薄膜太陽能電池包括透明基板、太陽能電池單元、絕緣層、導電層以及至少一條走線。透明基板包括中心區域以及環繞中心區域的外圍區域。太陽能電池單元設置於透明基板上且包括前電極層、光電轉換層以及背電極層。前電極層設置於透明基板上。光電轉換層設置於前電極層上。背電極層設置於光電轉換層上。絕緣層覆蓋背電極層，且包括暴露部分的前電極層的第一接觸窗以及暴露部分的背電極層的第二接觸窗。導電層設置於絕緣層上且包括第一導電層以及第二導電層，其中第一導電層藉由第一接觸窗與前電極層電性連接，且第二導電層藉由第二接觸窗與背電極層電性連接。至少一條走線設置於太陽能電池單元的至少一側且與相鄰太陽能電池單元電性連接，其中至少一條走線的一端與太陽能電池單元的至少一側面實質切齊。
在本發明的一實施例中，至少一條走線與導電層屬於同一層，且至少一條走線與導電層連接。
在本發明的一實施例中，至少一條走線與前電極層屬於同一層，且至少一條走線與前電極層連接。
在本發明的一實施例中，至少一條走線在與至少一條走線的延伸方向垂直的方向上的寬度為1微米至300微米。
基於上述，本發明的薄膜太陽能電池的檢測方法藉由在複數個薄膜太陽能電池還設置於母板上時，利用使設置於相鄰的薄膜太陽能電池之間的至少一條走線可對一組薄膜太陽能電池組進行電性檢測，以找出具有缺陷的薄膜太陽能電池，藉此可減少對薄膜太陽能電池進行的檢測次數以及檢測時間，進而達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及製程效率的效果。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。本發明亦可以各種不同的形式體現，而不應限於本文中所述的實施例。圖式中的層與區域的厚度會為了清楚起見而放大。相同或相似的參考號碼表示相同或相似的元件，以下段落將不再一一贅述。另外，實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1為本發明的一實施例的薄膜太陽能電池的俯視示意圖，圖2A為圖1中位於一區域的相鄰薄膜太陽能電池的一實施例的放大示意圖，且圖2B為圖2A中的剖線A-A’、剖線B-B’以及剖線C-C’的剖面示意圖。
請同時參照圖1、圖2A以及圖2B，本實施例的薄膜太陽能電池陣列10排布於母板MB的表面上，其中相鄰的薄膜太陽能電池藉由至少一條走線L彼此電性連接。詳細地說，每一薄膜太陽能電池的至少一側包括有走線L。舉例而言，如圖2A所示，薄膜太陽能電池10a1的右側包括有走線L，且薄膜太陽能電池10a2的左側與右側包括有走線L，但須注意本發明不以此為限。即，另一些實施例的薄膜太陽能電池的兩側、三側或四側可皆包括有走線L。另外，雖然圖1示出設置於母板MB的表面上的薄膜太陽能電池陣列10包括8x6個陣列排布的複數個薄膜太陽能電池，但其僅為示例，本發明並不以此為限。在本實施例中，走線L包括沿著第一方向D1延伸的多條第一走線L1，且每一條第一走線L1位於在第一方向上D1排列且彼此相鄰的薄膜太陽能電池之間。舉例而言，如圖2A所示出，沿著第一方向D1延伸的第一走線L1位於薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2之間，以使薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2彼此電性連接。然而，本發明不以此為限。在另一些實施例中，走線L可包括沿著第二方向D2延伸的多條第二走線L2；或者同時包括沿著第一方向D1延伸的多條第一走線L1與沿著第二方向D2延伸的多條第二走線L2，其中每一條第二走線L2位於在第二方向上D2排列且彼此相鄰的薄膜太陽能電池10之間，且第一方向上D1與第二方向D2彼此之間實質垂直。另外，以薄膜太陽能電池10a1為例，薄膜太陽能電池10a1可例如包括單顆（mono）電池、雙顆（dual）電池或複數顆電池的設計，本發明不以此為限。
在本實施例中，薄膜太陽能電池10包括透明基板100、太陽能電池單元200、絕緣層300以及導電層400。
在一些實施例中，透明基板100的材料可為玻璃、透明樹脂或其他合適的透明材料。上述的透明樹脂可例如是聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚醚或聚醯亞胺。在本實施例中，透明基板100的材料為玻璃。
在一些實施例中，太陽能電池單元200設置於透明基板100的一側上的部分區域。詳細地說，本實施例的薄膜太陽能電池10例如是一種覆板型薄膜太陽能電池。上述的覆板型薄膜太陽能電池是意指環境光是照射到透明基板100的未設置有太陽能電池單元200的一側，且穿透透明基板100後進入太陽能電池單元200的內部。
從另一個角度來看，薄膜太陽能電池10具有中心區域CA以及環繞中心區域CA的外圍區域PA。透明基板100例如全面性地設置在中心區域CA以及外圍區域PA中，且太陽能電池單元200亦全面性地設置在外圍區域PA中。太陽能電池單元200在中心區域CA例如以多條線狀的型態設置。需特別說明的是，儘管本實施例的薄膜太陽能電池10的型態是呈現矩形，但本發明並不限於此。舉例而言，本實施例的薄膜太陽能電池10的型態亦可呈現圓形或其他幾何形狀。
本實施例的薄膜太陽能電池10可應用於顯示器（未示出）中。舉例而言，本實施例的薄膜太陽能電池10可設置於顯示面板（未示出）的顯示面的一側，其中薄膜太陽能電池10的中心區域CA例如與顯示面板的顯示區域對應，且薄膜太陽能電池10的外圍區域PA例如與顯示面板的非顯示區域對應。在一些實施例中，太陽能電池單元200在中心區域CA中佔了5%至20%的區域。基於此，薄膜太陽能電池10的中心區域CA由於大部分為透明基板100而可不阻礙顯示面板顯示的畫面。
在一些實施例中，太陽能電池單元200可包括依序層疊於透明基板100上的前電極層210、光電轉換層220以及背電極層230。
前電極層210例如設置於透明基板100上。前電極層210的形成方法例如是藉由濺鍍法形成，但本發明並不限於此。前電極層210的材料例如是透明導電氧化物（Transparent Conductive Oxide；TCO）。舉例來說，前電極層210的材料可包括氧化鋁鋅（AZO）、氧化鎵鋅（GZO）、氧化銦鋅（IZO）、氧化鋅硼（BZO）或氧化錫（SnO
2）。
光電轉換層220例如設置於前電極層210上。光電轉換層220的形成方法例如是藉由化學氣相沉積法形成，但本發明並不限於此。在一些實施例中，光電轉換層220的材料可包括單晶矽、多晶矽或非晶矽，即，本實施例的薄膜太陽能電池10可為一種矽薄膜太陽能電池。在本實施例中，光電轉換層220的材料為非晶矽。光電轉換層220例如包括依序層疊的第一非本徵半導體層220a、本徵半導體層220b以及第二非本徵半導體層220c，其中第一非本徵半導體層220a、具有第一摻雜類型，且第二非本徵半導體層220c具有第二摻雜類型。上述的第一摻雜類型與第二摻雜類型各自為P型與N型中的一者。在本實施例中，第一摻雜類型為P型，且第二摻雜類型為N型，但本發明並不限於此。
背電極層230例如設置於光電轉換層220上，且與第二非本徵半導體層220c接觸。背電極層230的形成方法例如是藉由濺鍍法或化學氣相沉積法形成，但本發明並不限於此。背電極層230的材料例如是金屬、合金或金屬氧化物。舉例來說，背電極層230的材料可包括銀（Ag）、鉻（Cr）、鋁（Al）、鉬鈮（MoNb）、鉬鉭（MoTa）、鋁釹（AlNd）、鋁鎳鑭（AlNiLa）、鋁鉬鉭（AlMoTa）或氧化鉬（MoO
x）。
在一些實施例中，絕緣層300設置於透明基板100上。本實施例的絕緣層300可部分地覆蓋太陽能電池單元200，且包括有覆暴露出部分的前電極層210的第一接觸窗300h1以及部分的背電極層230的第二接觸窗300h2。絕緣層300的形成方法例如是先利用物理氣相沉積法或化學氣相沉積法後再進行微影蝕刻製程而形成。舉例來說，可先利用物理氣相沉積法或化學氣相沉積法於透明基板100上形成絕緣材料層（未繪示）。接著，於絕緣材料層上形成第一圖案化光阻層（未繪示）。之後，以第一圖案化光阻層為罩幕，對絕緣材料層進行第一蝕刻製程，以形成多個絕緣圖案（未繪示）。再來，於多個絕緣圖案上形成第二圖案化光阻層（未繪示）。最後，以第二圖案化光阻層為罩幕，對多個絕緣圖案進行第二蝕刻製程，以形成包括第一接觸窗300h1以及第二接觸窗300h2的絕緣層300。在一些實施例中，絕緣層300的材料可為無機材料、有機材料或上述之組合，其限制是需為透明的材料。
在一些實施例中，導電層400設置於絕緣層300上。導電層400的形成方法可例如是藉由先進行濺鍍法或化學氣相沉積法後再進行圖案化製程而形成，但本發明並不限於此。導電層400的材料例如是金屬、合金或金屬氧化物。舉例來說，導電層400的材料包括銀（Ag）、鉻（Cr）、鋁（Al）、鉬鈮（MoNb）、鉬鉭（MoTa）、鋁釹（AlNd）、鋁鎳鑭（AlNiLa）、鋁鉬鉭（AlMoTa）或氧化鉬（MoO
x）。本實施例的導電層400藉由第一接觸窗300h1與前電極層210電性連接，且藉由第二接觸窗300h2與背電極層230電性連接。詳細地說，在本實施例中，導電層400包括第一導電層410以及第二導電層420，其中在同一薄膜太陽能電池10中的第一導電層410與第二導電層420之間彼此分隔。在一些實施例中。第一導電層410例如藉由第一接觸窗300h1而與太陽能電池單元200的前電極層210電性連接，且第二導電層420例如藉由第二接觸窗300h2而與太陽能電池單元200的背電極層230電性連接。基於此，本實施例的導電層400可用以導出自光電轉換層220中產生的電流，其中第一導電層410藉由第一接觸窗300h1導出自前電極層210流出的電洞，且第二導電層420藉由第二接觸窗300h2導出自背電極層230流出的電子。從另一個角度來看，第一導電層410與第二導電層420可例如各自用於傳輸不同的電訊號。舉例而言，第一導電層410可用於傳輸來自第一非本徵半導體層220a的正極電訊號，且第二導電層420可用於傳輸來自第二非本徵半導體層220c的負極電訊號。
在一些實施例中，走線L與導電層400屬於同一層。即，走線L可在於形成導電層400的製程中一併形成，但須注意本發明不以此為限。在另一些實施例中，走線L可與前電極層210屬於同一層。即，走線L可在於形成前電極層210的製程中一併形成。如前述實施例所記載，走線L包括的每一條第一走線L1與相鄰的薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2彼此電性連接，其中第一走線L1的一端可例如與薄膜太陽能電池10a1的第一導電層410連接，且第一走線L1的相對端可例如與薄膜太陽能電池10a2的第二導電層420連接，藉此使薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2彼此電性連接。另外，在後續母板MB經裁切後，形成複數個薄膜太陽能電池，以薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2為例，連接薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2的第一走線L1被切斷，使得第一走線L1的一端可例如至導電層400朝第一方向D1延伸至薄膜太陽能電池10a1的邊緣（或薄膜太陽能電池10a2的邊緣），而使得第一走線L1的相對端與薄膜太陽能電池10a1的至少一側面（或薄膜太陽能電池10a2的至少一側面）實質切齊。
在一些實施例中，以薄膜太陽能電池10a1為例，薄膜太陽能電池10a1還更包括有設置於導電層400上的第一接觸墊PAD1以及第二接觸墊PAD2，其中第一接觸墊PAD1位於第一導電層410上並與其電性連接，且第二接觸墊PAD2位於第二導電層420上並與其電性連接。第一接觸墊PAD1與第二接觸墊PAD2可例如用以與量測裝置MD耦接，以用於對母板MB上的複數個薄膜太陽能電池進行電性檢測。
圖3為本發明的一實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的流程圖，圖4A為本發明的第一實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖，且圖4B為本發明的第一實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。在此必須說明的是，圖4A繪示的實施例沿用圖1的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例描述與效果，下述實施例不再重複贅述，而圖4A繪示的實施例中的至少一部份未省略的描述可參閱後續內容。
請同時參照圖3、圖4A以及圖4B，提供母板MB，其中母板MB上設置有複數個薄膜太陽能電池，以形成複數組薄膜太陽能電池組10a。在一些實施例中，於一組薄膜太陽能電池組10a中，相鄰的薄膜太陽能電池藉由走線L彼此電性連接。值得一提的是，各薄膜太陽能電池可藉由之後進行裁切母板MB而形成。在本實施例中，一組薄膜太陽能電池組10a包括沿著第一方向D1排列的薄膜太陽能電池10a1、薄膜太陽能電池10a2、薄膜太陽能電池10a3、薄膜太陽能電池10a4、薄膜太陽能電池10a5、薄膜太陽能電池10a6、薄膜太陽能電池10a7以及薄膜太陽能電池10a8，且相鄰的薄膜太陽能電池（例如薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2）藉由走線L彼此電性連接。在本實施例中，走線L包括沿著第一方向D1延伸的多條第一走線L1，且每一條第一走線L1位於相鄰的薄膜太陽能電池（例如薄膜太陽能電池10a1與薄膜太陽能電池10a2）之間，以使其彼此電性連接。基於此，本實施例的一組薄膜太陽能電池組10a中的複數個薄膜太陽能電池彼此是以串聯的方式連接，如圖4B所示出，但須注意本發明不以此為限。另外，在一些實施例中，一組薄膜太陽能電池組10a中的多條第一走線L1實質上彼此對齊。在一些實施例中，第一走線L1在與其延伸方向垂直的第二方向D2上的寬度為1微米至300微米。
在步驟S110中，將量測裝置MD與一組薄膜太陽能電池組10a耦接，以對一組薄膜太陽能電池組10a進行電性檢測。即，量測該組薄膜太陽能電池組10a產生的輸出電壓以及輸出電流。在本實施例中，一組薄膜太陽能電池組10a是在光照射下進行量測。詳細地說，在將量測裝置MD與一組薄膜太陽能電池組10a耦接時，可更提供光源裝置（未示出），其中光源裝置將光照射至一組薄膜太陽能電池組10a，以使薄膜太陽能電池吸收光子並放出電子而產生輸出電壓以及輸出電流。另外，在一些實施例中，量測裝置MD可包括有處理單元（未示出）。處理單元可例如是具有運算能力的運算單元，其可根據至一組薄膜太陽能電池組10a中量測到的輸出電壓以及輸出電流而產生電流-電壓特性曲線圖，藉此根據該電流-電壓特性曲線圖以得出薄膜太陽能電池的效率（η）、開路電壓 （Voc）、短路電流（ISC）及其他參數，藉以判定一組薄膜太陽能電池組10a中的薄膜太陽能電池是否具有缺陷。然而，本發明並不以此為限。即，在另一些實施例中，在將量測裝置MD與一組薄膜太陽能電池組10a耦接時，可不提供光源裝置及/或量測裝置MD不具有處理單元，其可藉由一組薄膜太陽能電池組10a產生的輸出電流是否過大而判斷其是否出現短路等問題。
在量測完一組或複數組薄膜太陽能電池組10a產生的輸出電壓以及輸出電流之後，可根據量測情況執行以下步驟。
在未發現有任何一組薄膜太陽能電池組10a在電性量測中產生缺陷的情況，則可判定母板MB上的複數個薄膜太陽能電池均合格。之後，接續進行步驟S120A，裁切母板MB以形成複數個薄膜太陽能電池，其例如包括被分割的薄膜太陽能電池10a1、薄膜太陽能電池10a2、薄膜太陽能電池10a3、薄膜太陽能電池10a4、薄膜太陽能電池10a5、薄膜太陽能電池10a6、薄膜太陽能電池10a7以及薄膜太陽能電池10a8。以薄膜太陽能電池10a1為例，薄膜太陽能電池10a1的右側包括有朝第一方向D1延伸的走線L（第一走線L1），但須注意本發明不以此為限。即，另一些實施例的薄膜太陽能電池10a1的兩側、三側或四側可皆包括有走線L。
然而，若有至少一組薄膜太陽能電池組10a在電性量測中產生缺陷，則可視情況選擇進一步將一組薄膜太陽能電池組10a分成複數組；或者直接不裁切母板MB。即，在發現有至少一組薄膜太陽能電池組10a在電性量測中產生缺陷的情況，可選擇接續進行步驟S120B，對母板MB中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組10a的區域進行裁切，並對母板MB中包括相對多缺陷的薄膜太陽能電池組10a的區域不進行裁切，即，不進行下一道製程。在對母板MB中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組10a的區域進行裁切之後，接續進行步驟S130B，將有缺陷的一組薄膜太陽能電池組10a再進一步分成複數組。舉例而言，在有缺陷的一組薄膜太陽能電池組10a進一步分成兩組的情況，可將薄膜太陽能電池10a4與薄膜太陽能電池10a5之間的第一走線L1切斷，並將薄膜太陽能電池10a1、薄膜太陽能電池10a2、薄膜太陽能電池10a3以及薄膜太陽能電池10a4分成A組，將薄膜太陽能電池10a5、薄膜太陽能電池10a6、薄膜太陽能電池10a7以及薄膜太陽能電池10a8分成B組。之後可依序對A組與B組中有缺陷的組別再進行分組，直至找出具有缺陷的薄膜太陽能電池（步驟S140B）。之後，接續進行步驟S150B，裁切母板MB以形成複數個薄膜太陽能電池，且廢棄具有缺陷的薄膜太陽能電池。基於此，本實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法可減少檢測次數以及檢測時間，藉此達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及製程效率的效果。然而，本發明並不以此為限。在另一些實施例中，若母板MB上具有缺陷的薄膜太陽能電池過多，可選擇接續進行步驟S120C，不對母板MB進行下一道製程，即，不裁切母板MB。基於此，本實施例除了可減少薄膜太陽能電池的檢測次數以及檢測時間之外，由於在本實施例的薄膜太陽能電池的生產過程中可快速檢測出在母板MB上具有缺陷的薄膜太陽能電池的大略數量，因此，可在裁切母板MB前判定該如何繼續進行薄膜太陽能電池的製造流程，藉此亦可達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及製程效率的效果。
圖5A為本發明的第二實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖，且圖5B為本發明的第二實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。在此必須說明的是，圖5A與圖5B各自繪示的實施例沿用圖4A與圖4B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例描述與效果，下述實施例不再重複贅述，而圖5A與圖5B繪示的實施例中的至少一部份未省略的描述可參閱後續內容。
請參照圖5A以及圖5B，圖5A與圖5B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法與圖4A與圖4B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法的主要差異在於：母板MB上設置有複數組薄膜太陽能電池組10b。詳細地說，在本實施例中，一組薄膜太陽能電池組10b包括沿著第二方向D2排列的薄膜太陽能電池10b1、薄膜太陽能電池10b2、薄膜太陽能電池10b3、薄膜太陽能電池10b4、薄膜太陽能電池10b5以及薄膜太陽能電池10b6，且相鄰的薄膜太陽能電池（例如薄膜太陽能電池10b1與薄膜太陽能電池10b2）藉由走線L彼此電性連接。在本實施例中，走線L包括沿著第二方向D2延伸的多條第二走線L2以及多條第三走線L3，且每一條第二走線L2以及每一條第三走線L3位於相鄰的薄膜太陽能電池（例如薄膜太陽能電池10b1與薄膜太陽能電池10b2）之間，以使其彼此電性連接。詳細地說，以薄膜太陽能電池10b1與薄膜太陽能電池10b2為例，第二走線L2與薄膜太陽能電池10b1的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10b2的第一導電層410連接，且第三走線L3與薄膜太陽能電池10b1的第二導電層420以及薄膜太陽能電池10b2的第二導電層420連接。基於此，本實施例的一組薄膜太陽能電池組10b中的複數個薄膜太陽能電池彼此是以並聯的方式連接，如圖5B所示出，但須注意本發明不以此為限。另外，在一些實施例中，一組薄膜太陽能電池組10b中的多條第二走線L2實質上彼此對齊，且多條第三走線L3亦實質上彼此對齊。在一些實施例中，第二走線L2在與其延伸方向垂直的第二方向D2上的寬度為1微米至300微米，且第三走線L3在與其延伸方向垂直的第二方向D2上的寬度為1微米至300微米。
圖6A為本發明的第三實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖，且圖6B為本發明的第三實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。在此必須說明的是，圖6A與圖6B各自繪示的實施例沿用圖4A與圖4B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例描述與效果，下述實施例不再重複贅述，而圖6A與圖6B繪示的實施例中的至少一部份未省略的描述可參閱後續內容。
請參照圖6A以及圖6B，圖6A與圖6B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法與圖4A與圖4B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法的主要差異在於：母板MB上設置有複數組薄膜太陽能電池組10c。詳細地說，在本實施例中，一組薄膜太陽能電池組10c包括2x2個陣列排布的複數個薄膜太陽能電池，其中薄膜太陽能電池10c1與薄膜太陽能電池10c2沿著第一方向D1排列，且薄膜太陽能電池10c3與薄膜太陽能電池10c4沿著第一方向D1排列；或者薄膜太陽能電池10c1與薄膜太陽能電池10c3沿著第二方向D2排列，且薄膜太陽能電池10c2與薄膜太陽能電池10c4沿著第二方向D2排列。另外，相鄰的薄膜太陽能電池（例如薄膜太陽能電池10c1與薄膜太陽能電池10c2）藉由走線L彼此電性連接。在本實施例中，一組薄膜太陽能電池10c中的走線L包括沿著第一方向D1延伸的兩條第一走線L1；以及沿著第二方向D2延伸的一條第二走線L2與一條第三走線L3，且第一走線L1、第二走線L2以及第三走線L3各自位於相鄰的相應薄膜太陽能電池之間，以使其彼此電性連接。詳細地說，一條第一走線L1與薄膜太陽能電池10c1的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10c2的第二導電層420連接，另一條第一走線L1與薄膜太陽能電池10c3的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10c4的第二導電層420連接，第二走線L2與薄膜太陽能電池10c2的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10c4的第一導電層410連接，且第三走線L3與薄膜太陽能電池10c1的第二導電層420以及薄膜太陽能電池10c3的第二導電層420連接。基於此，本實施例的一組薄膜太陽能電池組10c中的複數個薄膜太陽能電池彼此是以串聯與並聯組合的方式連接，如圖6B所示出，但須注意本發明不以此為限。另外，在一些實施例中，一組薄膜太陽能電池組10c中的多條第二走線L2實質上彼此對齊，且多條第三走線L3亦實質上彼此對齊。在一些實施例中，第二走線L2在與其延伸方向垂直的第二方向D2上的寬度為1微米至300微米，且第三走線L3在與其延伸方向垂直的第二方向D2上的寬度為1微米至300微米。
圖7A為本發明的第四實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖，且圖7B為本發明的第四實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。在此必須說明的是，圖7A與圖7B各自繪示的實施例沿用圖6A與圖6B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例描述與效果，下述實施例不再重複贅述，而圖7A與圖7B繪示的實施例中的至少一部份未省略的描述可參閱後續內容。
請參照圖7A以及圖7B，圖7A與圖7B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法與圖6A與圖6B示出的薄膜太陽能電池的檢測方法的主要差異在於：母板MB上設置有複數組薄膜太陽能電池組10d，且一組薄膜太陽能電池組10d中包括有兩條第二走線L2與兩條第三走線L3。兩條第二走線L2中的一者與薄膜太陽能電池10c1的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10c3的第一導電層410連接，且兩條第二走線L2中的另一者與薄膜太陽能電池10c2的第一導電層410以及薄膜太陽能電池10c4的第一導電層410連接。兩條第三走線L3中的一者與薄膜太陽能電池10c2的第二導電層420以及薄膜太陽能電池10c4的第二導電層420連接，且兩條第二走線L2中的另一者與薄膜太陽能電池10c1的第二導電層420以及薄膜太陽能電池10c3的第二導電層420連接。基於此，本實施例的一組薄膜太陽能電池組10d中的複數個薄膜太陽能電池彼此亦是以串聯與並聯組合的方式連接，如圖7B所示出，但須注意本發明不以此為限。
綜上所述，本發明的薄膜太陽能電池的檢測方法藉由在薄膜太陽能電池還設置於母板上時對一組薄膜太陽能電池組進行電性檢測，以找出具有缺陷的薄膜太陽能電池，藉此可減少對薄膜太陽能電池進行的檢測次數以及檢測時間，進而達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及製程效率的效果。另外，若在同一母板上找出過多具有缺陷的薄膜太陽能電池組，可選擇對母板中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切，且對於母板中包括相對多缺陷的薄膜太陽能電池組的區域，不進行下一道製程；或者直接不進行下一道製程。基於此，本實施例除了可減少薄膜太陽能電池的檢測次數以及檢測時間之外，還可在裁切母板前判定該如何繼續進行薄膜太陽能電池的製造流程，藉此亦可達到降低製造薄膜太陽能電池的製程成本以及製程效率的效果。
10:薄膜太陽能電池陣列
10a、10b、10c:薄膜太陽能電池組
10a1、10a2、10a3、10a4、10a5、10a6、10a7、10a8、10b1、10b2、10b3、10b4、10b5、10b6、10c1、10c2、10c3、10c4:薄膜太陽能電池
100:透明基板
200:太陽能電池單元
210:前電極層
220:光電轉換層
220a:第一非本徵半導體層
220b:本徵半導體層
220c:第二非本徵半導體層
230:背電極層
300:絕緣層
300h1:第一接觸窗
300h2:第二接觸窗
400:導電層
410:第一導電層
420:第二導電層
A-A’、B-B’、C-C’:剖線
CA:中心區域
D1:第一方向
D2:第二方向
L:走線
L1:第一走線
L2:第二走線
L3:第三走線
MB:母板
MD:量測裝置
PA:外圍區域
PAD1:第一接觸墊
PAD2:第二接觸墊
S110、S120A、S120B、S120C、S130B、S140B、S150B:步驟
圖1為本發明的一實施例的薄膜太陽能電池的俯視示意圖。
圖2A為圖1中位於一區域的相鄰薄膜太陽能電池的一實施例的放大示意圖。
圖2B為圖2A中的剖線A-A’、剖線B-B’以及剖線C-C’的剖面示意圖。
圖3為本發明的一實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的流程圖。
圖4A為本發明的第一實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖。
圖4B為本發明的第一實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。
圖5A為本發明的第二實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖。
圖5B為本發明的第二實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。
圖6A為本發明的第三實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖。
圖6B為本發明的第三實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。
圖7A為本發明的第四實施例的薄膜太陽能電池的檢測方法的俯視示意圖。
圖7B為本發明的第四實施例的薄膜太陽能電池的電路圖。
10:薄膜太陽能電池陣列
10a:薄膜太陽能電池組
10a1、10a2、10a3、10a4、10a5、10a6、10a7、10a8:薄膜太陽能電池
D1:第一方向
D2:第二方向
L1:第一走線
MB:母板
MD:量測裝置
Claims (8)
- 一種薄膜太陽能電池的檢測方法，包括：提供母板，其中所述母板上設置有複數個薄膜太陽能電池，以形成複數組薄膜太陽能電池組，且在一組薄膜太陽能電池組中，相鄰的薄膜太陽能電池藉由至少一條走線彼此連接；以及將量測裝置與所述一組薄膜太陽能電池組耦接，以對所述一組薄膜太陽能電池組進行電性檢測，其中在對所述複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測之後，在未發現有所述薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，裁切所述母板以形成複數個所述薄膜太陽能電池；或者在發現有至少一組所述薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，對所述母板中包括相對少缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切，且不對所述母板中包括相對多缺陷的薄膜太陽能電池組的區域進行裁切，不進入下一道製程。
- 如請求項1所述的薄膜太陽能電池的檢測方法，其中在對所述母板中包括相對少缺陷的所述薄膜太陽能電池組的區域進行裁切之後，進行以下步驟：步驟(a)：將有缺陷的所述至少一組薄膜太陽能電池組進一步分成複數組；步驟(b)：將所述量測裝置與經分組的所述複數組薄膜太陽能電池組耦接，以對所述複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測；以及 步驟(c)：重複進行所述步驟(a)與所述步驟(b)至少一循環後找出具有缺陷的薄膜太陽能電池；以及步驟(d)：裁切所述母板以形成複數個所述薄膜太陽能電池，且不將所述具有缺陷的薄膜太陽能電池組進入下一道製程。
- 如請求項1所述的薄膜太陽能電池的檢測方法，其中在對所述複數組薄膜太陽能電池組進行電性檢測之後，在發現有至少一組所述薄膜太陽能電池組產生缺陷的情況，不將所述母板進入下一道製程。
- 如請求項1所述的薄膜太陽能電池的檢測方法，其中所述一組薄膜太陽能電池組中的所述薄膜太陽能電池彼此是以串聯、並聯或其組合的方式連接。
- 一種薄膜太陽能電池，包括：透明基板，包括中心區域以及環繞所述中心區域的外圍區域；太陽能電池單元，設置於所述透明基板上且包括；前電極層，設置於所述透明基板上；光電轉換層，設置於所述前電極層上；以及背電極層，設置於所述光電轉換層上；絕緣層，覆蓋所述背電極層，且包括暴露部分的所述前電極層的第一接觸窗以及暴露部分的所述背電極層的第二接觸窗；導電層，設置於所述絕緣層上且包括第一導電層以及第二導電層，其中所述第一導電層藉由所述第一接觸窗與所述前電極層 電性連接，且所述第二導電層藉由所述第二接觸窗與所述背電極層電性連接；以及至少一條走線，設置於所述太陽能電池單元的至少一側且與相鄰所述太陽能電池單元電性連接，其中所述至少一條走線的一端與所述太陽能電池單元的至少一側面實質切齊。
- 如請求項5所述的薄膜太陽能電池，其中所述至少一條走線與所述導電層屬於同一層，且所述至少一條走線與所述導電層連接。
- 如請求項5所述的薄膜太陽能電池，其中所述至少一條走線與所述前電極層屬於同一層，且所述至少一條走線與所述前電極層連接。
- 如請求項5所述的薄膜太陽能電池，其中所述至少一條走線在與所述至少一條走線的延伸方向垂直的方向上的寬度為1微米至300微米。
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| TW110146308A TWI792759B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 薄膜太陽能電池的檢測方法以及薄膜太陽能電池 |
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