柔性薄膜太陽能電池的製造方法

2023-12-06 16:44:56

專利名稱：柔性薄膜太陽能電池的製造方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種柔性薄膜太陽能電池的製造方法。
背景技術：
能源是人類社會發展的動力，是國民經濟發展和人民生活水平提高的重要物質基 礎。目前廣泛使用的常規能源(主要是煤、石油、天然氣等化石能源)有限，且多年過度的 開發利用已造成嚴重的環境問題，制約著經濟和社會的發展。因此，開發可再生能源是關係 到國家可持續發展戰略的關鍵問題之一。在各種可再生能源中，太陽能光伏發電技術是近 些年來太陽能利用領域中發展最快，最前沿的研究領域。其中薄膜太陽能電池因為耗材少、 製造成本低而成為研究的熱點。目前的薄膜太陽能電池按襯底可分為硬性襯底(如玻璃襯 底)和柔性襯底(如高溫塑料、樹脂聚合物、鋁箔、鋼帶)兩大類。柔性襯底薄膜太陽電池由於重量輕、可捲曲的特性，具有便於攜帶、易與建築一體 化和高功率重量比的優點，從而在軍事和民用上均具有良好的應用前景，極大地擴展了太 陽電池的應用空間。柔性襯底薄膜太陽電池便於採用卷到卷(roll-to-roll)的連續沉積 工藝，雖生產成本較高但可大面積連續化生產。如果採用質量較輕且不易破碎的柔性太陽 電池製作電站，不僅可以大大降低電池的運輸成本和電站的建設成本，而且更便於在已有 建築的頂部和四周安裝，且不需要增加建築物的承重要求。也可以製造出可以自由移動的 太陽能電站，還可製造出可攜式、大眾化太陽能電池，這樣不僅可以最大限度的利用太陽 能，而且可以滿足形形色色的能源需求。目前，柔性薄膜太陽能電池基本都是在柔性襯底上製備。但是，在柔性襯底表面沉 積薄膜的生產設備與現有的、在硬性材料上沉積薄膜的設備不兼容，而且非常昂貴，工藝也 較為複雜。其中，在利用臨時襯底作為柔性轉移襯底製造柔性薄膜太陽電池的方法中，存在 著臨時襯底需要蝕刻去除，不可重複利用，且不利於大面積產業化等問題。而且在柔性襯底 上直接形成的薄膜太陽能電池難以高效地實現大面積內級聯(monolithic integration)。有諸多嘗試，在玻璃等硬性基板表面粘貼柔性襯底，再在柔性襯底表面沉積薄膜 層系來完成柔性薄膜太陽能電池的製造。但其遇到的問題包括對柔性襯底材料的苛刻要 求，例如耐溫性、真空腔室的非汙染性、高溫過程後的透光性，以及襯底與器件層系熱膨脹 係數的相對匹配、柔性襯底與硬性基板的溫度性能匹配等。另外，大面積柔性襯底很難保證 在整個器件製造過程中自始至終保持平展地鋪設在玻璃表面、且工藝完成後利於柔性襯底 的剝離。即使有這種材料，例如聚醯亞胺，但其價格昂貴，而且很難自始至終保持平展。特 別在大面積柔性薄膜太陽能電池的製造過程中，形成內級聯的雷射劃線工藝會對其造成損 傷。所以至今尚無可以低成本實現製造大面積、高度集成(內級聯)的柔性薄膜太陽能電 池的先例。如何能夠不利用柔性襯底，而是在硬性基板例如玻璃上直接沉積薄膜太陽能電池 的薄膜層系且使其具有內級聯結構，然後利用一柔性載體將薄膜層系從硬性基板上脫離，經過進一步封裝從而形成大面積、內級聯、高性能的柔性薄膜太陽能電池，換句話說，利用 現有的在硬性襯底上沉積薄膜的設備和工藝直接在硬性襯底上製造高性能柔性薄膜太陽 能電池，目前還是太陽能電池製造業難以想像的解決方案。

發明內容
本發明的目的在於提供一種柔性薄膜太陽能電池，其宗旨是硬性製造、柔性成型。 即不需要使用柔性襯底，而是直接藉助玻璃等硬性載板，在其上形成包括透明導電前電極 (TCO)、單結或多結半導體光電轉換單元(例如p-i-n疊層結構)和背電極等層繫結構的薄 膜太陽能電池層系，且使其具有內級聯結構，再將柔性載體牢靠地結合在電池層繫上，然後 將柔性載體和電池層系一起整體性地從硬性載板表面脫離，經過進一步加工比如用柔性材 料封裝，從而形成大面積、內級聯的柔性薄膜太陽能電池及其組件。為達到上述目的，本發明提供了一種柔性薄膜太陽能電池的製造方法，包括提供硬性載板；在所述硬性載板表面形成脫離保護層；在所述脫離保護層表面形成具有內級聯的薄膜太陽能電池層系；在所述薄膜太陽能電池層系表面結合或形成柔性承載層；將所述柔性承載層和包括所述脫離保護層的薄膜太陽能電池層系整體與所述硬 性載板脫離。所述形成薄膜太陽能電池層系的步驟包括；製備透明導電前電極，並切割劃線；沉積單結或多結半導體光電轉換單元薄膜疊層結構，並切割劃線；製備背電極，切割劃線，完成內級聯，並將電極引出。可選的，所述脫離保護層包括單層結構的脫離保護單層、或具有多層疊加在一起 的複合疊層結構的脫離保護疊層。可選的，所述脫離保護層的厚度為ΙΟμπι 200μπι。可選的，所述脫離保護層的材料為透明、柔性、耐溫、且抗拉的可成膜材料，包括含 各類矽膠、各類聚合物、各類高溫膠、各類高溫塗料，以及含上述材料的混合物。可選的，所述脫離保護層的材料含有特氟隆TEFLON、氟化乙烯丙烯共聚物FEP、或 娃酮 silicone。可選的，所述脫離保護層的形成方法包括液浴沉積、真空蒸鍍、CVD、PVD、噴塗、刷 塗、溼塗、粘貼、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式 塗布或線棒刮塗。可選的，所述切割劃線包括雷射切割劃線、利用機械切割工具劃線或化學刻蝕劃線。可選的，所述柔性承載層的材料包括太陽能電池和柔性顯示器件所使用的柔性封 裝材料。可選的，所述柔性承載層的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、耐熱透明樹脂、光硬 化型樹脂、熱硬化型樹脂或沙林樹脂，及各種聚合物或含上述成分的複合材料。可選的，所述柔性承載層的形成或與所述薄膜太陽能電池層系的結合方法包括層壓、蒸壓autoclave、粘貼、刷塗、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨 式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。可選的，所述脫離保護層包括脫離保護單層或脫離保護疊層，和置於所述脫離保 護單層或脫離保護疊層與硬性載板之間的剝離層。可選的，所述剝離層的材料為透明、耐溫材料，包括含各類矽膠、各類脫模劑、各類 聚合物、各類玻璃離型劑、各種耐高溫油脂及潤滑劑，以及含上述材料的混合物。可選的，所述剝離層的形成方法包括液浴沉積、真空蒸鍍、噴塗、刷塗、溼塗、粘貼、 網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮 塗。可選的，所述脫離保護層包括脫離保護單層或脫離保護疊層，和置於所述脫離保 護單層或脫離保護疊層與透明導電前電極之間的結合層。可選的，所述結合層的材料為透明、柔性、耐溫、絕緣材料，包括絕緣性金屬氧化 物、氧化物、氮化物或碳化物，各類矽膠、各類聚合物、各類高溫膠、各類高溫塗料，以及含上 述材料的混合物。可選的，所述聚合物包括聚醯亞胺、聚醯胺酸或氟化聚合物。可選的，所述結合層的形成方法包括CVD、PVD、噴塗、溼塗、刷塗、粘貼、網印式印 刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。可選的，所述柔性承載層與薄膜太陽能電池層系之間的結合強度大於所述脫離保 護層與硬性載板之間的結合強度。可選的，所述柔性承載層與薄膜太陽能電池層系之間的結合強度大於所述剝離層 與硬性載板和/或所述剝離層與脫離保護層之間的結合強度。可選的，所述脫離保護層包括脫離保護單層或脫離保護疊層，和置於所述脫離保 護單層或脫離保護疊層與硬性載板之間的剝離層，和置於所述脫離保護單層或脫離保護疊 層與透明導電前電極之間的結合層。可選的，所述剝離層和/或結合層包括單層結構或多層疊合的複合層結構。可選的，所述硬性載板包括玻璃。可選的，分離後，所述方法進一步包括對所述薄膜太陽能電池層系進行保護性封 裝的步驟。與現有技術相比，本發明的優點本發明的柔性薄膜太陽能電池的製造方法在硬性載板例如玻璃表面具有複合型 脫離保護層，在其上形成薄膜太陽能電池層系，並且使該層系具有內級聯結構。再於該電 池層系表面牢固地貼合柔性載體，然後將柔性載體和電池層系整體性地與硬性載板脫離， 在脫離的過程中，複合型脫離保護層與硬性載板之間的低附著力能夠使電池層系與硬性 載板有效脫離，同時複合脫離保護層還能夠保護電池層系在脫離過程中不致損壞，從而 形成大面積、內級聯、高性能的柔性薄膜太陽能電池。由此可見，本發明的方法不需要使 用柔性襯底，大大降低了使用柔性材料的材料成本；而且不需要現有昂貴的柔性器件的 roll-to-roll製造設備，能夠利用現有的製造大面積薄膜太陽能電池的真空沉積及其他加 工設備和工藝，直接在硬性載板上以硬性製造、柔性成型的方式製造出高轉換效率的、具有 內級聯結構的柔性薄膜太陽能電池，與現有的成熟的薄膜太陽能電池的製造工藝兼容，克服了使用不鏽鋼或聚合物等柔性襯底製造大面積柔性太陽能電池的工藝複雜及成本較高 的缺點。此外，由於本發明採用普通玻璃等硬性襯底，等薄膜剝離後，可以對其進行清洗後 重複利用，進一步降低了製造成本。本發明的方法能夠利用現有在玻璃基板上製造大面積、內級聯薄膜太陽能電池的 生產設備，以更低的成本、更可靠的工藝，大批量生產柔性薄膜太陽能電池，迴避了傳統柔 性薄膜太陽能電池製造方法的苛刻的對材料、設備、工藝和集成的要求。拓寬了現有在玻璃 基板上製造薄膜太陽能電池的生產設備的應用範圍，豐富了產品結構。


通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目 的、特徵和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。並未刻意按 比例繪製附圖，重點在於示出本發明的主旨。為清楚起見，放大了層的厚度。圖Ia至圖Ib為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第一實施例的剖面結構 示意圖；圖加至圖2b為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第二實施例的剖面結構 示意圖；圖3a至圖北為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第三實施例的剖面結構 示意圖；圖如至圖如為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第四實施例的剖面結構 示意圖；圖5為本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法的脫離硬性載板示意圖。所述示圖是示意性的，而非限制性的，在此不能過度限制本發明的保護範圍。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發 明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不 違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。本發明的核心宗旨是硬性製造、柔性成型。即首先提供硬性載板例如玻璃；然後， 在該硬性載板表面形成脫離保護層；再利用現有的製造大面積薄膜太陽能電池的真空沉積 及其他加工設備和工藝，例如，利用常規LPCVD設備製備氧化鋅(SiO)透明導電前電極，然 後雷射切割劃線、利用大面積PECVD沉積設備沉積半導體光電轉換單元，例如矽基p-i-n 薄膜層系，然後雷射切割劃線、利用常規PVD設備製備背電極，然後雷射切割劃線完成內級 聯(內集成互連結構)，並將電極引出，即在脫離保護層表面形成大面積、具有內級聯的集 成薄膜太陽能電池層系。上述劃線工藝除了雷射劃線之外，還可以用機械刀具劃線或化學 刻蝕劃線。隨後在薄膜太陽能電池層系表面結合或形成柔性承載層；然後通過例如提拉等 方式、藉助脫離保護層的脫離和保護作用將柔性承載層和薄膜太陽能電池層系整體性地與 玻璃分離，薄膜太陽能電池層系被整體轉移到柔性載體上，再對薄膜太陽能電池的工作面(受光面)進行必要的封裝，從而製造出大面積、高性能的柔性薄膜太陽能電池。下面以矽基p-i-n薄膜柔性太陽能電池為例對本發明進行說明。圖Ia至圖Ib為 說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第一實施例的剖面結構示意圖。如圖Ia至圖Ib 所示，本發明的方法首先提供硬性載板，例如玻璃載板100，然後在玻璃載板100表面形成 脫離保護層。脫離保護層可以是單層結構的脫離保護單層200，如圖Ia所示；也可以是具 有多層疊加在一起的複合疊層結構的脫離保護疊層200』，如圖Ib所示，脫離保護疊層200』 包括的201、202、203等不同的層(本實施例為簡便起見僅以三層為例說明，當然還可以是 更多層，下同)，可以是相同材料的也可以是不同材料的，形成的方法可以相同也可以不同， 厚度相同或不同。上述材料要求是抗拉的可成膜材料，要能夠便於大面積均勻敷設形成膜 層，包括各類矽膠、各類聚合物、各類高溫膠、各類高溫塗料，以及含上述材料的混合物。可 選的例子例如含有特氟隆TEFLON、氟化乙烯丙烯共聚物FEP或矽酮silicone的材料。厚度 為ΙΟμπι 200μπι。總之，脫離保護層(包括單層200和疊層200』中的各層)作為一個 整體，要求是透明、柔性的，且耐溫範圍要在不低於200°C的情況下能夠承受不少於6小時， 各種理化性能不發生明顯變化。脫離保護層(包括單層200和疊層200』中的各層)的形 成方法包括液浴沉積、真空蒸鍍、噴塗、刷塗、溼塗(包括各種solution coating，下同)、粘 貼、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒 刮塗。脫離保護層的作用是要既能夠保證在製造過程中薄膜太陽能電池層系不會脫離玻璃 載板100，又能夠在分離過程中使薄膜太陽能電池層系能夠輕易且無損傷地脫離玻璃載板 100。然後，在脫離保護層表面形成矽基薄膜太陽能電池層系400，其中包括諸如SiO或 ITO的TCO(透明導電前電極)300，利用PECVD工藝形成的單結或多結p_i_n光電單元、導 電背電極(例如AZ0/A1)以及通過雷射劃線、機械刀具劃線或化學刻蝕形成的內級聯結構。之後，在薄膜太陽能電池層系400表面形成柔性承載層500，其材料包括太陽能電 池和柔性顯示器件所使用的柔性封裝材料，要求其具有一定的化學穩定性和抗拉、抗磨損 強度，且必須具有防潮性能。例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、耐熱透明樹脂、光硬化型樹脂、熱 硬化型樹脂或沙林樹脂，及各種聚合物或含上述成分的複合材料。柔性承載層500的形成或與所述薄膜太陽能電池層系的結合方法包括層壓、蒸壓 autoclave、粘貼、刷塗、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、 旋轉式塗布或線棒刮塗。例如，可先把EVA (Ethylene Vinyl Acetate，乙烯-醋酸乙烯共聚 物)或PVB(Poly Vinyl Butyral，聚乙烯醇縮丁醛)等粘連材料覆蓋在薄膜太陽能電池層 系400表面，再覆蓋上柔性封裝材料，然後將柔性封裝材料與薄膜太陽能電池層系400結合 在一起，此時柔性封裝材料和粘連材料就作為承載層500，其與薄膜太陽能電池層系400緊 密粘結在一起。還可以使用沙林樹脂(Surlyn)代替EVA或PVB，沙林樹脂具有優異的常溫 抗衝擊韌性、出色的抗磨損、刮擦性能、防水，較好的化學穩定性，且具有較好的抗拉強度。 可直接覆貼在薄膜太陽能電池層系400表面。柔性封裝材料與沙林樹脂層壓在一起，構成 承載層500。沙林樹脂如果足夠厚的話也可以直接作為承載層500。還可以使用PVB作為 粘結材料，利用高壓釜(autoclave)貼合或蒸壓(熱高壓法)的方式將柔性封裝材料和PVB 壓合，牢固地粘結在薄膜太陽能電池層系400表面。總之，只要是能夠將柔性封裝材料或其 它能夠粘結在薄膜太陽能電池層系400表面且具有一定強度的材料，使之能與薄膜太陽能電池層系400整體脫離玻璃載板100，都在本發明的保護範圍內。圖加至圖2b為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第二實施例的剖面結構 示意圖。如圖所示，本實施例中，脫離保護層的構成除了形成脫離保護單層200之外，需要 說明的是，此處的脫離保護單層200也可以是多層疊合的脫離保護疊層200'(圖中未示出)，在脫離保護單層200或 脫離保護疊層200'與玻璃100之間還形成有剝離層600，如圖加所示；該處的剝離層600 也可以是由多層疊合的疊層600'，如圖2b所示。脫離保護單層200或疊層200'和單層 的剝離層600或疊層的剝離層600'可以共同作為脫離保護層。其中，疊層的剝離層600' 包括的601、602、603等不同的層既可以是相同材料的也可以是不同材料的，形成的方法可 以相同也可以不同，厚度相同或不同。剝離層600或疊層的剝離層600'作為脫離保護層的 一部份，在剝離時，其可以與脫離保護單層200或疊層200' —同脫離玻璃載板100，也可以 部分地殘留在玻璃載板100上。無論是單層結構的剝離層600還是多層疊合的剝離層600'(包括各層601、602、 603等)，它們的材料應為透明、耐溫材料，包括含各類矽膠、各類脫模劑(mold release), 各類聚合物、各類玻璃離型劑(脫模劑)，各種耐高溫油脂及潤滑劑，以及含上述材料的混 合物。剝離層的材料優選為各類耐高溫脫模劑，其厚度通常不超過幾微米。剝離層，包括單層結構的剝離層600和多層疊合的剝離層600'中的各層601、 602、603等，它們的形成方法均可以利用液浴沉積、真空蒸鍍、噴塗、刷塗、溼塗、粘貼、網印 式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。圖3a至圖北為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第三實施例的剖面結構 示意圖。如圖所示，本實施例中，脫離保護層的構成除了形成脫離保護單層200之外，需要 說明的是，此處的脫離保護單層200也可以是多層疊合的脫離保護疊層200'(圖中未示出)，在脫離保護單層200或 脫離保護疊層200'與透明導電前電極300之間還形成有結合層700，如圖3a所示；該處的 結合層700也可以是由多層(例如圖中的701、702、703等層)疊合的疊層700'，如圖北 所示。單層的結合層700或疊層的結合層700'可以增強脫離保護層200或200』與透明導 電前電極300之間的粘結強度，也就是結合力。其中，疊層的結合層700'包括的701、702、 703等不同的層既可以是相同材料的也可以是不同材料的，形成的方法可以相同也可以不 同，厚度相同或不同。無論是單層結構的結合層700還是多層疊合的結合層700'(包括各層701、702、 703等)，它們的材料應透明、柔性、耐溫、絕緣材料，包括絕緣性金屬氧化物、聚合物、氧化 物、氮化物或碳化物，例如A1203、SiNx, 310)(或3比)(。還包括各類矽膠、各類聚合物、各類高 溫膠、各類高溫塗料，以及含上述材料的混合物。其中的聚合物(包括前述實施例中的聚合 物)包括聚醯亞胺、聚醯胺酸或氟化聚合物。結合層，包括單層結構的結合層700和多層疊合的結合層700'中的各層701、 702、703等，它們的形成方法均包括CVD、PVD、噴塗、溼塗、刷塗、網印式印刷、刮印、接觸式 滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。結合層700或700'中的 各層，均要求具有一定的耐溫性、透明度和防擴散性能。圖如至圖如為說明本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法第四實施例的剖面結構示意圖。如圖所示，本實施例中，脫離保護層800包括脫離保護單層200或脫離保護疊層 200'，和在脫離保護單層200或脫離保護疊層200'與玻璃100之間形成的單層剝離層600或疊層剝離層600'， 以及在脫離保護單層200或脫離保護疊層200'與透明導電前電極300之間的單層結合層 700或疊層結合層700'。在圖如所示的較佳實施例中，在玻璃100表面依次形成疊層的 剝離層600'、脫離保護疊層200'和疊層的結合層700'，由上述眾多的層疊和在一起共 同作為脫離保護層800'，剝離時，疊層的剝離層600'可以全部剝離也可以部分地留在玻 璃載板100上。圖5為本發明柔性薄膜太陽能電池製造方法的脫離硬性載板示意圖。如圖5所示， 在脫離的過程中，通過例如提拉、牽引柔性承載層500或浸泡等方式，柔性承載層500連同 薄膜太陽能電池層系400和脫離保護層800(或800') 一起整體性地從玻璃100表面脫 離。在採用提拉的方式時，提拉之前優選的先將柔性承載層邊緣切開，然後再提拉。需要說 明的是，柔性承載層500與薄膜太陽能電池層系400之間的結合強度要遠大於所述脫離保護層800(800')與硬性載板之間的結合強 度。在具有剝離層時，柔性承載層500與薄膜太陽能電池層系400之間的結合強度要遠大 於所述剝離層600 (600')與玻璃100和/或所述剝離層600 (600')與脫離保護層(200、 200')之間的結合強度。這樣才能保證與玻璃等硬性載板徹底、有效地分離。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制。任 何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技 術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。 因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任 何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.一種柔性薄膜太陽能電池的製造方法，其特徵在於包括提供硬性載板；在所述硬性載板表面形成脫離保護層；在所述脫離保護層表面形成具有內級聯的薄膜太陽能電池層系；在所述薄膜太陽能電池層系表面結合或形成柔性承載層；將所述柔性承載層和包括所述脫離保護層的薄膜太陽能電池層系整體與所述硬性載 板脫離。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述形成薄膜太陽能電池層系的步驟包括；製備透明導電前電極，並切割劃線；沉積單結或多結半導體光電轉換單元薄膜疊層結構，並切割劃線；製備背電極，切割劃線，完成內級聯，並將電極引出。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層包括單層結構的脫離保 護單層、或具有多層疊加在一起的複合疊層結構的脫離保護疊層。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層的厚度為ΙΟμπι 200 μ m0
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層的材料為透明、柔性、耐 溫、且抗拉的可成膜材料，包括含各類矽膠、各類聚合物、各類高溫膠、各類高溫塗料，以及 含上述材料的混合物。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層的材料含有特氟隆 TEFLON、氟化乙烯丙烯共聚物FEP、或矽酮silicone。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層的形成方法包括液浴沉 積、真空蒸鍍、CVD、PVD、噴塗、刷塗、溼塗、粘貼、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式 板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述切割劃線包括雷射切割劃線、利用機 械切割工具劃線或化學刻蝕劃線。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述柔性承載層的材料包括太陽能電池 和柔性顯示器件所使用的柔性封裝材料。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於所述柔性承載層的材料包括聚對苯二甲 酸乙二醇酯、耐熱透明樹脂、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂或沙林樹脂，及各種聚合物或含 上述成分的複合材料。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於所述柔性承載層的形成或與所述薄膜 太陽能電池層系的結合方法包括層壓、蒸壓autoclave、粘貼、刷塗、網印式印刷、刮印、接觸 式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。
12.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層包括脫離保護單層或脫 離保護疊層，和置於所述脫離保護單層或脫離保護疊層與硬性載板之間的剝離層。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於所述剝離層的材料為透明、耐溫材料， 包括含各類矽膠、各類脫模劑、各類聚合物、各類玻璃離型劑、各種耐高溫油脂及潤滑劑，以 及含上述材料的混合物。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於所述剝離層的形成方法包括液浴沉積、 真空蒸鍍、噴塗、刷塗、溼塗、粘貼、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴 墨式印刷、旋轉式塗布或線棒刮塗。
15.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層包括脫離保護單層或脫 離保護疊層，和置於所述脫離保護單層或脫離保護疊層與透明導電前電極之間的結合層。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於所述結合層的材料為透明、柔性、耐溫、 絕緣材料，包括絕緣性金屬氧化物、氧化物、氮化物或碳化物，各類矽膠、各類聚合物、各類 高溫膠、各類高溫塗料，以及含上述材料的混合物。
17.根據權利要求5或13或16所述的方法，其特徵在於所述聚合物包括聚醯亞胺、 聚醯胺酸或氟化聚合物。
18.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於所述結合層的形成方法包括CVD、PVD、 噴塗、溼塗、刷塗、粘貼、網印式印刷、刮印、接觸式滾輪塗布、接觸式板狀塗布、噴墨式印刷、 旋轉式塗布或線棒刮塗。
19.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述柔性承載層與薄膜太陽能電池層系 之間的結合強度大於所述脫離保護層與硬性載板之間的結合強度。
20.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於所述柔性承載層與薄膜太陽能電池層 系之間的結合強度大於所述剝離層與硬性載板和/或所述剝離層與脫離保護層之間的結 合強度。
21.根據權利要求3、12或15所述的方法，其特徵在於所述脫離保護層包括脫離保 護單層或脫離保護疊層，和置於所述脫離保護單層或脫離保護疊層與硬性載板之間的剝離 層，和置於所述脫離保護單層或脫離保護疊層與透明導電前電極之間的結合層。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於所述剝離層和/或結合層包括單層結 構或多層疊合的複合層結構。
23.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述硬性載板包括玻璃。
24.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於分離後，所述方法進一步包括對所述薄 膜太陽能電池層系進行保護性封裝的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種柔性薄膜太陽能電池的製造方法，包括提供硬性載板；在所述硬性載板表面形成脫離保護層；在所述脫離保護層表面形成具有內級聯的薄膜太陽能電池層系；在所述薄膜太陽能電池層系表面結合或形成柔性承載層；將所述柔性承載層和薄膜太陽能電池層系整體與所述硬性載板脫離。本發明能夠直接在硬性載板例如玻璃表面製造柔性薄膜太陽能電池，而不需要依賴傳統的物理化學特性要求很高且很昂貴的柔性襯底，也不需要在硬性載板表面先貼敷柔性襯底再繼續沉積薄膜的複雜的製造柔性薄膜太陽能電池的過程，是一種革命性的在硬性載板上直接製造大面積、內級聯柔性薄膜太陽能電池的方法。
文檔編號H01L31/18GK102054901SQ20101054000
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者徐穎, 施成營, 李曉常, 李沅民 申請人:福建鈞石能源有限公司