一種外聯非晶矽光電池的製作方法
2023-09-17 22:41:00 2
專利名稱：一種外聯非晶矽光電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種非晶矽光電池，特別涉及一種外聯非晶矽光電池。
公知的非晶矽光電池，其背電極一般採用真空蒸鍍鋁膜或磁控濺射鋁膜製得，膜厚僅有數千埃不足一微米，因此，具有設備投資大，製造成本高，鋁膜與透明電極接觸不牢固，電性能穩定性差等缺點。
本實用新型的目的在於提供一種外聯非晶矽光電池，其背電極採用膠質碳漿取代傳統的鋁膜製成，圖形設計簡單、製造成本低；膠質碳漿背電極與透明電極接觸牢固，電池電性能穩定性良好。
本實用新型的目的是通過以下方式實現的本實用新型外聯非晶矽光電池，由玻璃基底(1)，透明電極(2)，非晶矽層(3)，碳膜層背電極(4)構成。所述透明電極(2)採用ITO透明導電膜或二氧化錫透明導電膜製成，電極圖形設計為每個單元電池透明電極圖形由上下兩部分組合而成，見圖2為由四個電池單元組成的外聯非晶矽光電池透明電極圖形示意圖，每個單元電池透明電極圖形的下半部分均為相同的圓角矩形，右側邊的第一個電池單元透明電極的上半部分為另一個小的圓角矩形，貼靠於下半部矩形的右上角上邊而形成右側第一個單元電池的透明電極圖形自右側第二個單元起至左側的所有單元電池的透明電極圖形相同，每個單元透明電極的上半部分為有一定寬度的「L」形的短邊端頭以
形貼靠於下半部矩形的右上角上邊，其「L」形長邊則延入右側前一單元透明電極下半部圓角矩形左上角上方，並相互不接觸，保證可靠的電氣絕緣，由此形成單元電池的透明電極圖形；且每個單元電池的透明電極圖形的角部均特殊設計為圓弧角；每個單元電池的透明電極圖形間以溝道相互隔開，保證每個單元電池的透明電極圖形間可靠的電氣絕緣。本實用新型外聯非晶矽光電池的非晶矽層(3)為在玻璃基底(1)上及透明電極(2)上均勻地沉積一層PIN結型非晶矽層，作為本實用新型外聯非晶矽光電池的光電轉換層；在每個單元電池透明電極圖形的上半部的「L」形的長邊寬度內刻劃出一直線型裸露出透明電極的溝道，溝道寬度在0.1至0.5mm間，以實現透明電極與碳膜背電極的接觸。圖3為由四個電池單元組成的外聯非晶矽光電池的非晶矽層示意圖。
本實用新型外聯非晶矽光電池的碳膜背電極(4)由膠質碳漿印製而成，碳膜背電極圖形設計為每個單元電池碳膜背電極圖形由上下兩部分組合而成，見圖4為由四個電池單元組成的外聯非晶矽光電池碳膜背電極圖形示意圖。每個單元電池碳膜背電極圖形的下半部分均為相同的圓角矩形，左側邊的第一個電池單元碳膜背電極的上半部分為另一個小的圓角矩形，貼靠於下半部矩形的左上角上邊而形成左側第一個單元電池的碳膜背電極圖形；自左側第二個單元起至右側第二個單元的所有單元電池的碳膜背電極圖形相同，每個單元碳膜背電極的上半部分為有一定寬度的「L」形的短邊端頭以
形貼靠於下半部矩形的左上角上邊，其「L」形長邊則延入左側前一單元碳膜背電極下半部圓角矩形右上角上方，並相互不接觸，保證可靠的電氣絕緣，由此形成該單元電池的碳膜背電極圖形；右側邊的第一個電池單元碳膜背電極圖形，是在右側邊的第二個電池單元碳膜背電極圖形的基礎上，在下半部圓角矩形的右上角上方有另一小的圓角矩形，且與下半部相互不接觸、絕緣而形成該單元電池的碳膜背電極圖形。每個單元電池的碳膜背電極圖形間以溝道相互隔開，保證每個單元電池的碳膜背電極圖形間可靠的電氣絕緣。本實用新型外聯非晶矽光電池的碳膜背電極(4)圖形設計的另一特點是，每個單元電池的碳膜背電極圖形的角部均特殊設計為圓弧角。
本實用新型外聯非晶矽光電池各單元透明電極圖形上半部分的「L」形長邊及小矩形的區域，和各單元碳膜背電極圖形的上半部分的「L」形長邊及小矩形的區域為透明電極與碳膜背電極的連接接觸區，通過兩電極間的非晶矽層在接觸區的溝道實現兩電極的接觸。
本實用新型外聯非晶矽光電池可由m個單元電池組成，其中m是除1以外的正整數。
本實用新型外聯非晶矽光電池，因採用膠質碳漿印製成的碳膜作背電極及特殊的電極圖形圓角設計，而具有製造工藝簡單、成本低、電極接觸牢固、電性能穩定的優點。
以下結合附圖
並參照具體實施例進一步描述本實用新型。
圖一為本實用新型外聯非晶矽光電池結構的截面示意圖。
圖二為本實用新型外聯非晶矽光電池有四個單元電池的透明電極圖形示意圖。
圖三為本實用新型外聯非晶矽光電池有四個單元電池的非晶矽層圖形示意圖。
圖四為本實用新型外聯非晶矽光電池有四個單元電池的碳膜背電極圖形示意圖。
圖五為本實用新型外聯非晶矽光電池有四個單元電池的透明電極與碳膜背電極的電極連接示意圖。
實施例1參照圖一，其中的玻璃基底(1)由厚度為1.1mm的玻璃製成幾何尺寸為10×25mm2。在該玻璃基底上沉積一層厚度約0.2μm的ITO透明導電膜，並採用腐蝕法將ITO透明導電膜製成為圖2所示的透明電極(2)。再在玻璃基底及透明電極上沉積一層PIN型非晶矽層(3)，並在透明電極連接區內刻劃出一寬度為0.15mm的直線型裸露出透明電極(2)的溝道。然後，在已如上製作的基片上採用絲網印刷方法製成如圖4所示的碳膜背電極(4)，並與透明電極(2)通過非晶矽層的溝道相互串聯連接。至此即得到本外聯非晶矽光電池。最後在如上製成的基片上印製保護漆和字符即得到成品。
本實施例中的外聯非晶矽光電池由四個單元電池組成。
實施例2作為上述實施例1的變型，本實施例中的玻璃基底(1)由厚度為1.1mm的玻璃製成幾何尺寸為10×25mm2。其上的透明電極(2)為厚度0.6μm的ITO透明導電膜製成。本實施例中的非晶矽層(3)和碳膜背電極(4)的結構與參數均同於實施例1中的相應結構。最後在如上製成的基片上印製保護漆和字符即得到成品。
本實施例中的外聯非晶矽光電池由四個單元電池組成。
權利要求1.一種外聯非晶矽光電池，由玻璃基底(1)，透明電極(2)，非晶矽層(3)，碳膜層背電極(4)構成，其特徵在於所述透明電極(2)採用ITO透明導電膜或二氧化錫透明導電膜製成，每個單元電池透明電極圖形由上下兩部分組合而成，其下半部分圖形均為相同的圓角矩形，右側邊的第一個電池單元透明電極的上半部分為另一個小的圓角矩形，貼靠於下半部矩形的右上角上邊而形成右側第一個單元電池的透明電極圖形，自右側第二個單元起至左側的所有單元電池的透明電極圖形相同，每個單元透明電極的上半部分為有一定寬度的「L」形的短邊端頭以
形貼靠於下半部矩形的右上角上邊，其「L」形長邊則延入右側前一單元透明電極下半部圓角矩形左上角上方，並相互不接觸，保證可靠的電氣絕緣，由此形成該單元電池的透明電極圖形，且每個單元電池的透明電極圖形的所有角部均特殊設計為圓弧角，每個單元電池的透明電極圖形間以溝道相互隔開，保證每個單元電池的透明電極圖形間可靠的電氣絕緣所述非晶矽層(3)在每個單元電池透明電極圖形的上半部的「L」形的長邊寬度內刻劃出一直線型裸露出透明電極的溝道，溝道寬度在0.1至0.5mm間，以實現透明電極與碳膜背電極的接觸；所述的碳膜背電極(4)由膠質碳漿印製而成，每個單元電池碳膜背電極圖形由上下兩部分組合而成，其下半部分均為相同的圓角矩形，左側邊的第一個電池單元碳膜背電極的上半部分為另一個小的圓角矩形，貼靠於下半部矩形的左上角上邊而形成左側第一個單元電池的碳膜背電極圖形，自左側第二個單元起至右側第二個單元的所有單元電池的碳膜背電極圖形相同，其上半部分為有一定寬度的「L」形的短邊端頭以
形貼靠於下半部矩形的左上角上邊，其「L」形長邊則延入左側前一單元碳膜背電極下半部圓角矩形右上角上方，並相互不接觸，保證可靠的電氣絕緣，由此形成該單元電池的碳膜背電極圖形，右側邊的第一個電池單元碳膜背電極圖形，是在右側邊的第二個電池單元碳膜背電極圖形的基礎上，在下半部圓角矩形的右上角上方有另一小的圓角矩形，且與下半部相互不接觸，相互絕緣而形成該單元電池的碳膜背電極圖形，每個單元電池的碳膜背電極圖形間以溝道相互隔開，保證每個單元電池的碳膜背電極圖形間可靠的電氣絕緣，每個單元電池的碳膜背電極圖形的所有角部均特殊設計為圓弧角。
2.如權利要求1所述的外聯非晶矽光電池，其特徵在於所述的碳膜背電極(4)由膠質碳漿印製而成。
3.如權利要求1或2所述的外聯非晶矽光電池，其特徵在於所述的非晶矽層(3)上的直線溝道寬度為0.1至0.5mm。
4.如權利要求1或2所述的外聯非晶矽光電池，其特徵在於所述的外聯非晶矽光電池由m個電池單元組成，其中m是除1以外的正整數。
5.如權利要求3所述的外聯非晶矽光電池，其特徵在於所述的外聯非晶矽光電池由m個電池單元組成，其中m是除1以外的正整數。
專利摘要一種外聯非晶矽光電池,由玻璃基底、透明電極、非晶矽層、碳膜背電極構成。透明電極由ITO或二氧化錫透明導電膜製成,碳膜背電極由膠質碳漿製成,每個單元電池的透明電極和碳膜背電極的圖形由大、小圓角矩形及「L」圖形組合而成,「L」圖形的長邊及小圓角矩形區為電極連接區,兩電極間的非晶矽層在連接區有直線溝道以實現透明電極與碳膜背電極的接觸。每個單元電池的電極圖形的角部均採用特殊的圓角設計。本實用新型外聯非晶矽光電池具有製造簡單、成本低、電極接觸牢固、電性能穩定的優點。
文檔編號H01L31/04GK2330069SQ98215018
公開日1999年7月21日 申請日期1998年5月28日 優先權日1998年5月28日
發明者周慶明 申請人:周慶明