專利名稱：太陽能電池及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其涉及薄膜型太陽能電池。
背景技術：
具有半導體性質(zhì)的太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池形成為正⑵型半導體與負(N)型半導體構成結的PN結結構。當太陽光入射到具有PN結結構的太陽能電池上時，由于太陽光的能量，在半導體中產(chǎn)生空穴(+) 和電子(_)。在PN結中產(chǎn)生的電場使空穴⑴向P型半導體漂移，電子㈠向N型半導體漂移，由此隨著電勢的出現(xiàn)而產(chǎn)生電能。太陽能電池可以大致劃分為晶片型太陽能電池和薄膜型太陽能電池。晶片型太陽能電池使用由例如硅的半導體材料制成的晶片。而薄膜型太陽能電池通過在玻璃基板上形成薄膜型的半導體來制造。在效率方面，晶片型太陽能電池比薄膜型太陽能電池更好。薄膜型太陽能電池具有制造成本比晶片型太陽能電池的制造成本相對較低的優(yōu)勢。下面將參照附圖描述現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池。圖1是圖示現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池的剖面圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池包括基板10、第一電極20、半導體層30 和第二電極40。第一電極20形成在基板10上。隔著介于多個第一電極20之間的各個第一分隔溝道25按照固定的間隔提供多個第一電極20。半導體層30形成在第一電極20上。隔著介于多個半導體層30之間的各個接觸部35或第二分隔溝道45按照固定的間隔提供多個半導體層30。第二電極40形成在半導體層30上。隔著介于多個第二電極40之間的各個第二分隔溝道45按照固定的間隔提供多個第二電極40。其中，第二電極40通過接觸部35與第一電極20電連接?，F(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池具有多個單元電池由于第一電極20和第二電極40 通過接觸部35的電連接而串聯(lián)電連接的結構。這種串聯(lián)連接結構能夠減小電極的尺寸，從而降低電阻。圖2A到2F是圖示該現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池的制造方法的剖面圖。首先，如圖2A所示，在基板10上形成第一電極層20a。然后，如圖2B所示，通過從第一電極層20a中除去預定的部分而形成第一分隔溝道25。從而隔著介于多個第一電極20之間的各個第一分隔溝道25按照固定的間隔提供多個第一電極20。從第一電極層20a中除去預定部分的工序可以通過激光劃線工藝來執(zhí)行。
然后，如圖2C所示，在包括第一電極20的基板10的整個表面上形成半導體層30。如圖2D所示，通過從半導體層30中除去預定的部分而形成接觸部35。從半導體層30中除去預定部分的工序可以通過激光劃線工藝來執(zhí)行。如圖2E所示，在包括半導體層30的基板10的整個表面上形成第二電極層40a。如圖2F所示，通過從第二電極層40a和半導體層30中除去預定的部分而形成第二分隔溝道45。從而隔著介于多個第二電極40之間的各個第二分隔溝道45按照固定的間隔提供多個第二電極40。從第二電極層40a和半導體層30中除去預定部分的工序可以通過激光劃線工藝來執(zhí)行。然而，現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池具有下面的不足。首先，如果通過上面圖2D中示出的激光劃線工藝來形成接觸部35，則包括半導體材料的殘余物質(zhì)會殘留在接觸部35中。在這樣的情況下，如果進行圖2E和2F的工序，則第一電極20和第二電極40之間的接觸電阻會由于殘余物質(zhì)而增加，這可能引起太陽能電
池效率變差。包括第一電極層20a的多層是在高溫條件下沉積在基板10上的。如果在高溫條件下進行沉積工序，則薄膜基板10會凹陷。而且，如果在凹陷的基板10上沉積另外的層， 則該另外提供的層的均勻性會變差。為了形成第一分隔溝道25、接觸部35和第二分隔溝道45，進行三次激光劃線工藝，由此使制造工藝復雜，也增加了制造時間。此外，必定需要三臺劃線裝置，使得制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種基本避免了由于現(xiàn)有技術的限制和不足而產(chǎn)生的一個或多個問題的太陽能電池及其制造方法。本發(fā)明的目的是提供一種太陽能電池及其制造方法，其有助于防止殘余物質(zhì)殘留在第一和第二電極之間，即使是在高溫條件下將多個層沉積在基板上，仍有助于最小化基板凹陷問題，并且有助于最小化激光劃線工序的次數(shù)。本發(fā)明的其他優(yōu)勢、目的和特征將部分地在下面的描述中說明，并且在本領域技術人員閱讀下面的內(nèi)容后將部分地變得顯而易見，或者可以從實踐本發(fā)明中獲知。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)勢可以通過特別在說明書和權利要求以及附圖中指出的結構來實現(xiàn)和獲得。為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)勢并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和寬泛地描述的，提供一種太陽能電池，包括具有通孔的基板；在該基板的一個表面上的第一電極，其中該第一電極的一端延伸到通孔的內(nèi)表面；在該第一電極上的半導體層；在該半導體層上的第二電極，其中該第二電極的一端延伸到該通孔的內(nèi)表面；和用來將該第一電極的一端與該第二電極的一端電連接的連接部。本發(fā)明的另一個方面，提供一種太陽能電池的制造方法，包括制備具有通孔的基板；在具有通孔的基板的一個表面上形成第一電極層；通過從該第一電極層中除去預定的部分，形成隔著第一分隔溝道按照預定間隔提供的第一電極，其中該第一電極的一端形成在該通孔的內(nèi)表面上；在該第一電極上形成半導體層；在該半導體層上形成第二電極層；通過從該第二電極層中除去預定的部分，形成隔著第二分隔溝道按照預定間隔提供的第二電極，其中該第二電極的一端形成在該通孔的內(nèi)表面上；以及形成用來將該第一電極的一端與該第二電極的一端電連接的連接部。容易理解的是，本發(fā)明的上面的概括描述和下面的詳細描述都是示例性的和說明性的，目的是提供請求保護的本發(fā)明的進一步說明。


所包括的用來提供本發(fā)明的進一步理解并合并構成本申請的一部分的附解了本發(fā)明的實施例，并且與說明書一起說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是圖示現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池的剖面圖；圖2A-2F是圖示現(xiàn)有技術的薄膜型太陽能電池的制造方法的剖面圖；圖3A是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池的平面圖；圖3B是沿圖3A的 A-A線的剖面圖；圖3C是沿圖3A的B-B線的剖面圖；圖4A是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池的平面圖；圖4B是沿圖4A的 A-A線的剖面圖；圖4C是沿圖4A的B-B線的剖面圖；圖5A-5G是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池的制造方法的剖面圖；以及圖6A-6G是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池的制造方法的剖面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中圖示了實施例的例子。可能的話，將在整個附圖中用相同的參考數(shù)字指代相同或類似的部分。下面，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池及其制造方法。圖3A是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池的平面圖；圖;3B是沿圖3A的 A-A線的剖面圖；圖3C是沿圖3A的B-B線的剖面圖。如圖3A到3C所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池包括基板100、第一電極200、半導體層300、第二電極400和連接部500?；?00可以是柔性基板。在這種情況下，可以實現(xiàn)易于應用到移動設備中的柔性太陽能電池。柔性基板可以由聚酰亞胺或聚酰胺形成。尤其是在柔性太陽能電池的情況下，基板100可以被設置在太陽能電池的后部的最外層。從而可以由不透明的材料以及透明的材料形成基板100。在基板100中形成多個通孔110。第一電極200和第二電極400可以通過通孔110 彼此電連接，由此可以串聯(lián)電連接多個單元電池。參考下面的關于連接部500的說明將容易對此理解?？梢园凑赵陬A定的方向上排列通孔的方式設置多個通孔110。尤其是，可以沿直線按照固定的間隔設置多個通孔110。如果重復地排列通孔110的直線，則形成條帶圖案。 可以基于通孔110的排列圖案形成多個單元電池。第一電極200形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。可以隔著介于多個第一電極200之間的各個第一分隔溝道210按照固定的間隔提供多個第一電極 200。
平行于基板100中多個通孔110的排列方向形成第一分隔溝道210。尤其是，第一分隔溝道210部分地重疊通孔110的預定部分。按照使通孔110與第一分隔溝道210的預定部分重疊的方式形成多個通孔110。通過第一分隔溝道210的上述結構，各個第一電極 200可以具有下面的結構。多個第一電極200的每一個的一端201延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面。尤其是，在通孔Iio的內(nèi)表面的局部中形成第一電極200的一端201，而第一電極 200的另一端202不延伸到通孔110的內(nèi)表面。從而第一電極200的另一端202形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。第一電極200可以由例如48、41、々8+110、48+附或48+01的金屬形成，但是不限于這些實例。例如，第一電極200可以由透明導電材料形成，諸如aio、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的ZnO (例如SiOB、SiO Al)、摻雜了包括氫元素的材料的ZnO (例如 ZnO: H)、SnO2、SnO2: F 或 ITO (氧化銦錫)。半導體層300形成在多個第一電極200上。此外，半導體層300延伸到在基板100 中提供的通孔110的內(nèi)表面。尤其是，半導體層300可以形成在通孔110的整個內(nèi)表面中。 半導體層300可以形成在通孔110的內(nèi)表面中的第一電極200的一端201上，并且也可以形成在第二電極400的一端401之下。半導體層300可以由硅基材料形成，諸如非晶硅或晶體硅，但不限于這些實例。例如，半導體層300可以由諸如CIGS(Cuhfe^e2)的化合物形成。半導體層300可以形成為順次沉積N(負)型半導體層、I (本征)型半導體層和 P(正)型半導體層的NIP結構。在具有NIP結構的半導體層300中，P型半導體層和N型半導體層使I型半導體層中產(chǎn)生耗盡，由此在其中產(chǎn)生電場。從而，該電場使由于太陽能產(chǎn)生的電子和空穴漂移，漂移的電子和空穴分別聚集在N型半導體層和P型半導體層中。將半導體層300形成為NIP結構的原因是由于空穴的漂移遷移率低于電子的漂移遷移率。為了最大化入射太陽光的收集效率，將P型半導體層設置為鄰近光入射面。如從圖;3B和3C的放大圖中可以獲知的，半導體層300可以形成為順序沉積第一半導體層301、緩沖層302和第二半導體層303的疊層結構。第一半導體層301和第二半導體層303都可以形成為順次沉積N型半導體層、I型半導體層和P型半導體層的NIP結構。第一半導體層301可以形成為非晶半導體材料的NIP結構，第二半導體層303可以形成為微晶半導體材料的NIP結構。非晶半導體材料的特征在于吸收短波長的光，微晶半導體材料的特征在于吸收長波長的光。非晶半導體材料和微晶半導體材料的混合能夠增強光吸收效率，但是不限于這種類型的混合。也就是說，第一半導體層301可以由非晶半導體/鍺材料、或微晶半導體材料制成，第二半導體層303可以由非晶半導體材料、非晶半導體/鍺材料、或者微晶半導體材料制成。緩沖層302介于第一半導體層301和第二半導體層303之間，其中緩沖層302能夠通過隧道結使電子和空穴平緩地漂移。緩沖層302可以由透明材料形成，例如&10、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的ZnO(例如SiOB、SiOAl)、摻雜了包括氫元素的材料的ZnO (例如ZnO: H)、SnO2、SnO2: F或ITO (氧化銦錫)。除了前述的疊層結構，半導體層300可以形成為三重結構。在這種三重結構中，在半導體層300中包括的第一、第二、和第三半導體層的每一個之間插入有各個緩沖層。第二電極400形成在半導體層300上?？梢愿糁橛诙鄠€第二電極400之間的各個第二分隔溝道410按照固定的間隔提供多個第二電極400。平行于基板100中多個通孔110的排列方向形成第二分隔溝道410。尤其是，第二分隔溝道410部分地重疊通孔110的預定部分。也就是說，按照使多個通孔110與第二分隔溝道410的預定部分重疊的方式形成多個通孔110。而且，第二分隔溝道410與第一分隔溝道210部分重疊。也就是說，第二分隔溝道410與第一分隔溝道210的預定部分重疊。 通過第二分隔溝道410的上述結構，各個第二電極400可以具有下面的結構。多個第二電極400中每一個的一端401延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面。尤其是，在通孔Iio的內(nèi)表面上的沒有形成第一電極200的一端201的其它部分中形成第二電極400的一端401。第二電極400的另一端402不延伸到通孔110的內(nèi)表面，由此使第二電極400的另一端402形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。太陽光可以入射到第二電極400上。在這種情況下，第二電極400可以由透明導電材料形成。例如，第二電極400可以由諸如&10、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的ZnO(例如ZnO:B, ZnO:Al)、摻雜了包括氫元素的材料的ZnO(例如ZnO:H)、SnO2, SnO2 = F或ITO(氧化銦錫)的透明導電材料形成。連接部500能夠通過第一電極200和第二電極400的電連接將多個單元電池串聯(lián)連接。更詳細地說，連接部500形成在基板100的另一表面上。尤其是，連接部500與延伸到基板100的通孔110的內(nèi)表面的第一電極200的一端201連接，并且也與延伸到基板100 的通孔110的內(nèi)表面的第二電極400的一端401連接，由此使第一電極200和第二電極400 彼此電連接。因此，連接部500可以由諸如Ag的導電金屬材料形成。連接部500與在基板100中提供的多個通孔110在相同的方向上延伸，由此使連接部500分別與延伸到基板100的通孔110的內(nèi)表面的第一電極200的一端201和第二電極400的一端401連接。雖然沒有示出，但是可以在第一電極200和半導體層300之間，或者第二電極400 和半導體層300之間另外形成透明導電層。由于該透明導電層，在半導體層300中產(chǎn)生的電子或空穴可以很容易地向第一電極200或第二電極400漂移。透明導電層可以由諸如&10、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的 ZnO(例如ZnO:B, ZnO:Al)、摻雜了包括氫元素的材料的ZnO(例如ZnO:H)、SnO2, SnO2 = F或 ITO(氧化銦錫)的透明導電材料形成。圖4A是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池的平面圖；圖4B是沿圖4A的 A-A線的剖面圖；圖4C是沿圖4A的B-B線的剖面圖。除了通過改變第一分隔溝道210和第二分隔溝道410的位置而使第一電極200和第二電極400在結構上有所改變之外，圖4A到4C中示出的根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池與圖3A到3C中示出的太陽能電池在結構上相同。從而將在整個附圖中用相同的參考數(shù)字指代相同或類似的部分，并且將省略對相同部分的詳細說明。如圖4A到4C中所示，根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池包括基板100、第一電極200、半導體層300、第二電極400和連接部500。多個通孔110形成在基板100中，其中所述多個通孔110沿直線按照固定的間隔排列。第一電極200形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。隔著介于多個第一電極200之間的各個第一分隔溝道210按照固定的間隔提供多個第一電極200。第一分隔溝道210平行于基板100中多個通孔110的排列方向形成。尤其是，第一分隔溝道210不與通孔110重疊。通過第一分隔溝道210的上述結構，各個第一電極200 可以具有下面的結構。多個第一電極200的每一個的一端201延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面。尤其是，在通孔110的整個內(nèi)表面上形成第一電極200的一端201。而且第一電極 200的另一端202不延伸到通孔110的內(nèi)表面。從而第一電極200的另一端202形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。半導體層300形成在多個第一電極200上。尤其是，半導體層300可以形成在通孔 110的整個內(nèi)表面上。而且半導體層300可以形成在通孔110的內(nèi)表面中的第一電極200 的一端201上，并且也可以形成在第二電極400的一端401之下。半導體層300可以形成為NIP結構。而且半導體層300可以形成為順次沉積第一半導體層301、緩沖層302和第二半導體層303的疊層結構。第二電極400形成在半導體層300上。隔著介于多個第二電極400之間的各個第二分隔溝道410按照固定的間隔提供多個第二電極400。第二分隔溝道410平行于基板100中多個通孔110的排列方向形成。尤其是，第二分隔溝道410不與通孔110重疊。而且第二分隔溝道410不與第一分隔溝道210重疊。通過第二分隔溝道410的上述結構，各個第二電極400可以具有下面的結構。多個第二電極400中每一個的一端401延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面。尤其是，在通孔Iio的整個內(nèi)表面中形成第二電極400的一端401。而第二電極400 的另一端402不延伸到通孔110的內(nèi)表面。從而第二電極400的另一端402形成在基板 100的一個表面上，例如基板100的上表面上。連接部500形成在基板100的另一表面上。尤其是，連接部500分別與延伸到基板100的通孔110的內(nèi)表面的第一電極200的一端201和第二電極400的一端401連接。 最終，通過將第一電極200和第二電極400彼此電連接而串聯(lián)電連接多個單元電池。 雖然未圖示，但是可以在第一電極200和半導體層300之間，或者第二電極400和半導體層300之間另外形成透明導電層。圖5A到5G是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池的制造方法的剖面圖。圖 5A到5G是沿圖3A的線A-A的剖面圖，圖示了圖3A到3C中示出的太陽能電池的制造工藝。首先，如圖5A所示，制備包括通孔110的基板100?；?00中包括的通孔110可以通過本領域技術人員通常知道的各種方法獲得， 例如機械加工方法?；?00和通孔110與前面提到的相同，從而將省略對基板100和通孔110的詳細說明。然后，如圖5B所示，在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上形成第一電極層200a。第一電極層200a可以通過諸如絲網(wǎng)印刷方法、噴墨印刷方法、凹版印刷方法、或微接觸印刷方法的印刷方法；通過MOCVD (金屬有機化學氣相沉積)；或通過濺射，由諸如八84148+110、48+附和48+01的金屬材料，或者諸如&10、摻雜了包括元素周期表中的第III 族元素的材料的SiO(例如aiO:B、aiO:Ai)、摻雜了包括氫元素的材料的aio(例如&ιΟ:Η)、 SnO2, Sn02:F或ITO(氧化銦錫)的透明導電材料形成。當進行印刷工序、MOCVD工序、或者濺射工序時，可以在提供于基板100中的通孔 110的內(nèi)表面上形成第一電極層200a。如圖5C所示，通過從第一電極層200a中除去預定的部分形成第一分隔溝道210。 從而可以隔著介于多個第一電極200之間的各個第一分隔溝道210按照固定的間隔提供多個第一電極200。平行于設置在基板100中的多個通孔110的排列方向形成第一分隔溝道210。尤其是，第一分隔溝道210部分重疊通孔110的預定部分。也就是說，多個通孔110與第一分隔溝道210的預定部分重疊。通過第一分隔溝道210，在設置于基板100中的通孔110的內(nèi)表面的局部上形成多個第一電極200中每一個的一端201，而多個第一電極200中每一個的另一端202不延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面，也就是說，另一端202形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。可以通過激光劃線工藝或化學蝕刻工藝執(zhí)行用于形成第一分隔溝道210的工序。如圖5D所示，在多個第一電極200上形成半導體層300?？梢酝ㄟ^PECVD (等離子體增強化學氣相沉積)由諸如非晶硅的硅基材料形成半導體層300。更詳細地說，首先通過PECVD使用SiH4、H2和PH3氣體來形成N型半導體層， 通過PECVD使用SiH4和H2氣體在N型半導體層上形成I型半導體層，然后使用SiH4、H2和 B2H6氣體在I型半導體層上形成P型半導體層，由此完成半導體層300。形成半導體層300的工序可以包括下面的步驟形成第一半導體層301、在第一半導體層301上形成緩沖層302和在緩沖層302上形成第二半導體層303。如上所述，第一半導體層301和第二半導體層303可以通過PECVD來形成，緩沖層302可以通過MOCVD來形成。當進行PECVD工序時，可以在提供于基板100中的通孔110的內(nèi)表面上形成半導體層300。然后，如圖5E所示，在半導體層300上形成第二電極層400a。第二電極層400a可以通過MOCVD (金屬有機化學氣相沉積)或通過濺射，由諸如 &ι0、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的SiO(例如Ζη0:Β、Ζη0:Α1)、摻雜了包括氫元素的材料的SiO (例如SiOH)、SnO2, SnO2 = F或ITO (氧化銦錫)的透明導電材料形成。當進行MOCVD工序或濺射工序時，可以在提供于基板100中的通孔110的內(nèi)表面上形成第二電極層400a。如圖5F所示，通過從第二電極層400a中除去預定的部分來形成第二分隔溝道 410?？梢愿糁橛诙鄠€第二電極400之間的各個第二分隔溝道410按照固定的間隔提供多個第二電極400。平行于基板100中多個通孔110的排列方向形成第二分隔溝道410。尤其是，第二分隔溝道410部分重疊通孔110的預定部分。按照使多個通孔110與第二分隔溝道410的預定部分重疊的方式形成多個通孔110。而且，第二分隔溝道410部分重疊第一分隔溝道210的預定部分。也就是說，第二分隔溝道410與第一分隔溝道210的預定部分重疊。通過第二分隔溝道410的上述結構，在通孔110的內(nèi)表面上的沒有形成第一電極 200的一端201的其它部分中形成多個第二電極400中每一個的一端401。而且第二電極 400的另一端402不延伸到在基板100中提供的通孔110的內(nèi)表面。從而第二電極400的另一端402形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上?？梢酝ㄟ^激光劃線工藝或化學蝕刻工藝執(zhí)行用于形成第二分隔溝道410的工序。如圖5G所示，在基板100的另一表面上形成連接部500。連接部500與在基板100中提供的多個通孔在相同的方向上延伸，由此使連接部 500分別與延伸到基板100的通孔110的內(nèi)表面的第一電極200的一端201和第二電極400 的一端401連接。可以通過諸如絲網(wǎng)印刷方法、噴墨印刷方法、凹版印刷方法、或微接觸印刷方面的印刷方法，用諸如Ag的導電金屬材料的漿料來形成連接部500，但不限于這些實例。連接部 500可以通過MOCVD (金屬有機化學氣相沉積)或通過濺射來形成。雖然未示出，但是可以在第一電極200和半導體層300之間，或者第二電極400和半導體層300之間另外形成透明導電層。透明導電層可以通過MOCVD (金屬有機化學氣相沉積)或通過濺射，由諸如&10、摻雜了包括元素周期表中的第III族元素的材料的SiO(例如ZnO:B, ZnO:Al)、摻雜了包括氫元素的材料的ZnO(例如ZnO:H)、SnO2, SnO2 = F或ITO(氧化銦錫)的透明導電材料形成。圖6A-6G是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的太陽能電池的制造方法的剖面圖。圖 6A-6G是沿圖4A的A-A線的剖面圖，圖示圖4A到4C中示出的太陽能電池的制造工藝。下面將省略對與前面提及的本發(fā)明的實施例相同的部分的詳細說明。首先，如圖6A所示，制備包括通孔110的基板100。然后，如圖6B所示，在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上形成第一電極層200a。如圖6C所示，通過從第一電極層200a中除去預定的部分形成第一分隔溝道210。 從而可以隔著介于多個第一電極200之間的各個第一分隔溝道210按照固定的間隔提供多個第一電極200。平行于基板100中的多個通孔110的排列方向形成第一分隔溝道210。尤其是，第一分隔溝道210不與通孔110重疊。通過第一分隔溝道210，在提供于基板100中的通孔110的整個內(nèi)表面上形成多個第一電極200中每一個的一端201，多個第一電極200中每一個的另一端202不延伸到通孔110的內(nèi)表面。從而第一電極200的另一端202形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。如圖6D所示，在多個第一電極200上形成半導體層300。然后如圖6E所示，在半導體層300上形成第二電極層400a。如圖6F所示，通過從第二電極層400a中除去預定的部分形成第二分隔溝道410。 隔著介于多個第二電極400之間的各個第二分隔溝道410按照固定的間隔提供多個第二電極 400。平行于多個通孔110的排列方向形成第二分隔溝道410。尤其是，第二分隔溝道 410不與通孔110重疊。而且第二分隔溝道410不與第一分隔溝道210重疊。通過第二分隔溝道410，在提供于基板100中的通孔110的整個內(nèi)表面上形成多個第二電極400中每一個的一端401，而多個第二電極400中每一個的另一端402不延伸到通孔110的內(nèi)表面。從而第二電極400的另一端402形成在基板100的一個表面上，例如基板100的上表面上。如圖6G所示，在基板100的另一表面上形成連接部500。連接部500與在基板100中提供的多個通孔110形成在相同的方向上，由此使連接部500分別與延伸到基板100的通孔110的內(nèi)表面的第一電極200的一端201和第二電極400的一端401連接。因此，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池利用在基板100中提供的通孔110來實現(xiàn)第一電極200和第二電極400之間的電連接，而不是利用現(xiàn)有技術的通過除去半導體層而獲得的接觸孔。因此，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池能夠通過防止包括半導體材料的殘留物質(zhì)殘存在第一電極200和第二電極400之間和防止殘留物質(zhì)引起的第一電極200和第二電極400之間的接觸電阻增加，來提高太陽能電池的效率。即使在高溫條件下在基板100上沉積多個層，也能夠通過形成在根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池的基板100中的通孔110緩解應力集中，從而使基板的凹陷最小化。結果是，可以提高沉積在基板100上的多個層的均勻性。根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池的制造方法不需要通過除去半導體層而形成接觸孔的工序，由此通過減少激光劃線工序的次數(shù)而減少了制造時間。而且由于減少了激光劃線裝置的數(shù)量，所以也降低了制造成本。即使執(zhí)行激光劃線工序，也是對由相似材料形成的第一電極200和第二電極400應用激光劃線工序。也就是說，可以使用采用相同波長的激光劃線裝置，從而顯著提高了效率。當?shù)谝环指魷系?10、第二分隔溝道410與通孔110重疊時，由于死區(qū)(deadzone) 的減少而使太陽能電池效率的降低最小化。對本領域技術人員來說顯而易見的是，可以不偏離本發(fā)明的精神和范圍在本發(fā)明中進行各種修改和變化。從而，本發(fā)明旨在覆蓋該發(fā)明的修改和變化，只要它們在權利要求及其等效物的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種太陽能電池，包括 具有通孔的基板；在所述基板的一個表面上的第一電極，其中所述第一電極的一端延伸到所述通孔的內(nèi)表面；在所述第一電極上的半導體層；在所述半導體層上的第二電極，其中所述第二電極的一端延伸到所述通孔的內(nèi)表面；和連接部，用于將所述第一電極的一端與所述第二電極的一端電連接。
2.如權利要求1所述的太陽能電池，其中多個第一電極是隔著介于所述多個第一電極之間的各個第一分隔溝道按照固定的間隔來提供的，多個第二電極是隔著介于所述多個第二電極之間的各個第二分隔溝道按照固定的間隔來提供的。
3.如權利要求2所述的太陽能電池，其中多個通孔平行于所述第一和第二分隔溝道排列。
4.如權利要求3所述的太陽能電池，其中所述多個通孔分別與所述第一分隔溝道的預定部分和所述第二分隔溝道的預定部分重疊，所述第一分隔溝道與所述第二分隔溝道的預定部分重疊。
5.如權利要求3所述的太陽能電池，其中所述多個通孔不與所述第一和第二分隔溝道重疊，所述第一分隔溝道不與所述第二分隔溝道重疊。
6.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述第一電極的另一端不形成在所述通孔的內(nèi)表面上，所述第二電極的另一端不形成在所述通孔的內(nèi)表面上。
7.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述第一電極的一端形成在所述通孔的內(nèi)表面的局部上，所述第二電極的一端形成在所述通孔的內(nèi)表面上的沒有形成所述第一電極的一端的其它部分上。
8.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述第一電極的一端形成在所述通孔的整個內(nèi)表面上，所述第二電極的一端形成在所述通孔的整個內(nèi)表面上。
9.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述半導體層形成在所述通孔的內(nèi)表面中的第一電極的一端上，而且還形成在所述第二電極的一端之下。
10.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述半導體層包括 所述第一電極上的N型半導體層；所述N型半導體層上的I型半導體層；和所述I型半導體層上的P型半導體層。
11.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述半導體層包括第一半導體層、第二半導體層和設置在所述第一和第二半導體層之間的緩沖層。
12.如權利要求1所述的太陽能電池，其中所述連接部形成在所述基板的另一表面上。
13.一種太陽能電池的制造方法，包括 制備具有通孔的基板；在具有通孔的基板的一個表面上形成第一電極層；通過從所述第一電極層中除去預定的部分而形成隔著第一分隔溝道按照預定的間隔提供的第一電極，其中所述第一電極的一端形成在所述通孔的內(nèi)表面上；在所述第一電極上形成半導體層；在所述半導體層上形成第二電極層；通過從所述第二電極層中除去預定的部分而形成隔著第二分隔溝道按照預定的間隔提供的第二電極，其中所述第二電極的一端形成在所述通孔的內(nèi)表面上；以及形成用于將所述第一電極的一端與所述第二電極的一端電連接的連接部。
14.如權利要求13所述的方法，其中制備所述具有通孔的基板的工序包括形成沿基板的預定方向排列的多個通孔，其中所述第一和第二分隔溝道平行于所述通孔的排列方向形成。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述第一和第二分隔溝道與所述多個通孔部分重疊，所述第二分隔溝道與所述第一分隔溝道部分重疊。
16.如權利要求14所述的方法，其中所述第一和第二分隔溝道不與所述多個通孔重疊，所述第二分隔溝道不與所述第一分隔溝道重疊。
17.如權利要求13所述的方法，其中所述第一電極的另一端不形成在所述通孔的內(nèi)表面上，所述第二電極的另一端不形成在所述通孔的內(nèi)表面上。
18.如權利要求13所述的方法，其中所述第一電極的一端形成在所述通孔的內(nèi)表面的局部上，所述第二電極的一端形成在所述通孔內(nèi)表面上的沒有形成所述第一電極的一端的其它部分上。
19.如權利要求13所述的方法，其中所述第一電極的一端形成在所述通孔的整個內(nèi)表面上，所述第二電極的一端形成在所述通孔的整個內(nèi)表面上。
20.如權利要求13所述的方法，其中所述半導體層形成在所述通孔的內(nèi)表面中的第一電極的一端上，而且還形成在所述第二電極的一端之下。
21.如權利要求13所述的方法，其中形成所述半導體層的工序包括在所述第一電極上形成N型半導體層；在所述N型半導體層上形成I型半導體層；在所述I型半導體層上形成P型半導體層。
22.如權利要求13所述的方法，其中形成所述半導體層的工序包括在所述第一電極上形成第一半導體層；在所述第一半導體層上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成第二半導體層。
全文摘要
公開了一種太陽能電池及其制造方法，其有助于防止殘余物質(zhì)殘留在第一和第二電極之間，即使是在高溫條件下將多個層沉積在基板上，仍有助于基板凹陷問題的最小化，并且有助于最小化激光劃線工序的次數(shù)。該太陽能電池包括具有通孔的基板；在基板的一個表面上的第一電極，其中第一電極的一端延伸到通孔的內(nèi)表面；在第一電極上的半導體層；在半導體層上的第二電極，其中第二電極的一端延伸到通孔的內(nèi)表面；以及用于將第一電極的一端與第二電極的一端電連接的連接部。
文檔編號H01L31/18GK102194900SQ20111005783
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者樸愿碩 申請人:周星工程股份有限公司