專利名稱：內(nèi)聯(lián)式集成非晶硅太陽能電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)聯(lián)式集成非晶硅太陽能電池的制造方法，屬于半導(dǎo)體器件的技術(shù)領(lǐng)域。
非晶硅太陽能電池是一種光電轉(zhuǎn)換器件，它是在透明導(dǎo)電膜的玻璃基板上沉積非晶硅Pin結(jié)，通過一定的電極結(jié)構(gòu)形成平板型光電轉(zhuǎn)換器件，非晶硅的禁帶寬度較單晶硅寬，其光譜靈敏區(qū)域也與熒光燈的室內(nèi)自然光的光譜接近，而且Pin結(jié)的反向漏電流比較小，易于建立內(nèi)電場，因此弱光性能較好，比單晶硅Pn結(jié)太陽能電池更適合于在室內(nèi)光照下作電源，例如計(jì)算器、電子表、電子游戲機(jī)等器具的電源。
本發(fā)明的目的是要提供一種內(nèi)聯(lián)式集成非晶硅太陽能電池的制造方法，采用絲網(wǎng)印刷抗蝕涂層和激光蝕刻相結(jié)合，使制造工藝精度高，成本減低，性能提高。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)聯(lián)式非晶硅太陽能電池的制造方法，其特征在于，該工藝方法按下列步驟進(jìn)行①、絲網(wǎng)印刷涂覆抗腐蝕涂層首先用絲網(wǎng)印刷等辦法在透明導(dǎo)電膜(2)ITO上印上抗腐蝕油墨涂層(8)；②、激光蝕刻用YAG激光將抗腐蝕涂層(8)刻去三個(gè)溝槽(5)(圖4)，用化學(xué)腐蝕法將ITO刻成四個(gè)矩形(9)；③、沉積，Pin層，刻槽用SiH4，Plasma氣相沉積法沉積PIN非晶硅層(3)，清洗掉抗蝕劑后，用倍頻后的TAG激光在非晶硅層(3)上距ITO溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(5)；
④、真空涂鋁，絲網(wǎng)印覆涂層最后在上面用真空蒸發(fā)的辦法全面蒸發(fā)上鋁，并用絲網(wǎng)印刷等辦法覆蓋上一層抗腐蝕涂層(7)，并用YAG激光在抗蝕涂層(7)上距非晶硅層上的溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(6)(圖7)，溝槽(6)間距B＝0.4mm；⑤、清理用熱磷酸鈣將裸露的鋁腐蝕掉成分裂的鋁電極，最后清除掉抗蝕劑，印上背面保護(hù)層字符及可焊電極，即可成為成品。


圖1非單晶硅太陽能電池示意圖；圖2內(nèi)聯(lián)式太陽能電池示意圖；圖3玻璃襯底及抗蝕涂層示意圖；圖4激光刻劃溝槽示意圖；圖5蝕刻后ITO矩形的示意圖；圖6激光刻劃非晶硅示意圖；圖7激光刻劃鋁面上的抗蝕涂層示意圖；圖8蝕刻后的背電極鋁層示意圖。
茲結(jié)合附圖對內(nèi)聯(lián)式集成非晶硅太陽能電池的制造方法詳細(xì)敘述由圖1、2，太陽能電池有一透明的玻璃襯底(1)覆蓋一層透明導(dǎo)電膜(2)，該導(dǎo)電膜(2)作為正電極，再沉積一層Pin結(jié)非晶硅層(3)，第四層是金屬背電極(4)，由于單片電池的輸出電壓只有0.6-0.7伏左右，所以使用時(shí)必須根據(jù)需要把單片電池進(jìn)行串接，串接方法可以是外聯(lián)式或內(nèi)聯(lián)式的結(jié)構(gòu)，圖2是內(nèi)聯(lián)式的結(jié)構(gòu)。
太陽能電池的制造方法如下1、絲網(wǎng)印刷涂覆抗腐蝕涂層首先用絲網(wǎng)印刷等辦法在透明導(dǎo)電膜(2)ITO上印上如圖3圖形的抗腐蝕油墨涂層(8)。
2、激光蝕刻用YAG激光將抗腐蝕涂層(8)刻去三個(gè)溝槽(5)(圖4)，用化學(xué)腐蝕法將ITO刻成四個(gè)矩形(9)(圖5)。
3、沉積，Pin層，刻槽用SiH4，Plasma氣相沉積法沉積PIN非晶硅層(3)，清洗掉抗蝕劑后，用倍頻后的YAG激光在非晶硅層(3)上距ITO溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(5)(圖6)。
4、真空涂鋁，絲網(wǎng)印覆涂層最后在上面用真空蒸發(fā)的辦法全面蒸發(fā)上鋁，并用絲網(wǎng)印刷等辦法覆蓋上一層抗腐蝕涂層(7)，并用YAG激光在抗蝕涂層(7)上距非晶硅層上的溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(6)(圖7)，溝槽(6)間距B＝0.4mm。
5、清理用熱磷酸將裸露的鋁腐蝕掉成分裂的鋁電極，最后清除掉抗蝕劑，印上背面保護(hù)層，字符及可焊電極，即可成為成品(見圖2)。
實(shí)施例茲制造一種SC-1230型非晶硅太陽能電池，首先選用R＜100Ω/，7″×12″，厚為1.1mm的ITO導(dǎo)電玻璃，使用320目的絲網(wǎng)以及抗酸蝕劑，在ITO表面印成比SC-1230外形兩個(gè)方向各小1mm的圖形，也就是產(chǎn)品的外形尺寸為12×30mm2，所印圖形面積是11×29mm2(參見圖2)。
選用YAG激光器，功率為0.3W，再將抗酸蝕劑刻劃成四等份(圖3)，刻線寬度為0.12mm；將該導(dǎo)電玻璃浸入55℃三氯化鐵和鹽酸的水溶液中刻蝕2分鐘，三氯化鐵和鹽酸和水的配比是Fecl3∶Hcl∶H2O＝1∶1∶5，把玻璃取出后用清水沖洗干凈玻璃表面的酸溶液，并且用5％NaOH水溶液浸泡5分鐘，再用清水沖洗干凈。
采用輝光放電方法在ITO的玻璃表面沉積Pin結(jié)三層非晶硅薄膜，用YAG激光器經(jīng)倍頻后的光束，功率為0.4W，將非晶硅薄膜刻劃成圖6所示形狀，刻劃線寬度0.12mm，并與ITO的激光刻劃線平行，相距0.2mm。
再用鍍膜工藝，在表面鍍滿鋁金屬(圖7、8)，在鋁表面涂滿抗酸蝕劑，用YAG激光器將抗酸蝕劑刻蝕成圖9所示形狀，刻線寬度為0.12mm，并與激光刻劃線平行相距0.2mm。
將該玻璃放入60℃磷酸中刻蝕2分鐘，然后用丙酮去除金屬鋁表面的抗酸蝕劑。
最后在鋁表面印上高阻保護(hù)漆，字符和抗氧化可焊電極，切割成12×30mm2的單件產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，內(nèi)聯(lián)式非晶硅太陽能電池的制造方法具有下列優(yōu)點(diǎn)1、在絲網(wǎng)印制基礎(chǔ)上，又與激光刻蝕方法相結(jié)合，使產(chǎn)品的精度高，質(zhì)量有保證。
2、采用激光技術(shù)刻蝕，可增加電池的有效面積；3、用激光器直接刻蝕導(dǎo)電膜，激光器的功率較大，而刻劃不透光的抗蝕薄膜功率只需1/10。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)聯(lián)式非晶硅太陽能電池的制造方法，其特征在于，該工藝方法按下列步驟進(jìn)行①、絲網(wǎng)印刷涂覆抗腐蝕涂層首先用絲網(wǎng)印刷等辦法在透明導(dǎo)電膜(2)ITO上印上抗腐蝕油墨涂層(8)；②、激光蝕刻用YAG激光將抗腐蝕涂層(8)刻去三個(gè)溝槽(5)(圖4)，用化學(xué)腐蝕法將ITO刻成四個(gè)矩形(9)；③、沉積，Pin層，刻槽用SiH4，Plasma氣相沉積法沉積PIN非晶硅層(3)，清洗掉抗蝕劑后，用倍頻后的TAG激光在非晶硅層(3)上距ITO溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(5)；④、真空涂鋁，絲網(wǎng)印覆涂層最后在上面用真空蒸發(fā)的辦法全面蒸發(fā)上鋁，并用絲網(wǎng)印刷等辦法覆蓋上一層抗腐蝕涂層(7)，并用YAG激光在抗蝕涂層(7)上距非晶硅層上的溝槽(5)0.1-0.2mm處平行地刻4個(gè)溝槽(6)(圖7)，溝槽(6)間距B＝0.4mm；⑤、清理用熱磷酸鈣將裸露的鋁腐蝕掉成分裂的鋁電極，最后清除掉抗蝕劑，印上背面保護(hù)層字符及可焊電極，即可成為成品。
全文摘要
一種內(nèi)聯(lián)式非晶硅太陽能電池的制造方法,先在玻璃襯度上面的透明導(dǎo)電膜ITO印抗蝕涂層,再用YAG激光刻去溝槽用化學(xué)腐蝕法將ITO刻成四個(gè)矩形,然后用Plasma氣相沉積方法沉積Pin非晶硅層,再用激光刻成溝槽,然后真空蒸發(fā)涂鋁,并覆蓋一層涂層,用激光刻成溝槽,最后用磷酸除掉蝕刻的鋁電極和抗蝕劑,由此制成內(nèi)聯(lián)式非晶硅太陽能電池。
文檔編號H01L31/18GK1202742SQ9711232
公開日1998年12月23日 申請日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者周啟財(cái), 陳鋼, 周帥先 申請人:深圳日月環(huán)太陽能實(shí)業(yè)有限公司