專利名稱：太陽能電池設備及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池設備及其制造方法。
技術背景
近來，隨著能量消耗的增長，已經(jīng)進行了對將太陽能轉化為電能的太陽能電池的研究。
具體地，已廣泛使用基于CIGS的太陽能電池，所述基于CIGS的太陽能電池是PN 異質結設備，具有包括襯底的襯底結構、金屬后電極層、P型基于CIGS的光吸收層、高電阻緩沖層以及N型窗口層。
近來，隨著能量消耗的增長，已經(jīng)進行了對將太陽能轉化為電能的太陽能電池的研究。
具體地，已廣泛使用基于CIGS的太陽能電池，所述基于CIGS的太陽能電池是PN 異質結設備，具有包括襯底的襯底結構、金屬后電極層、P型基于CIGS的光吸收層、高電阻緩沖層以及N型窗口層。
構成太陽能電池的上述層順序地沉積在襯底上。上述層以不同的程度沉積。因此， 在太陽能電池的邊緣區(qū)域會產(chǎn)生電氣問題。
為此，在形成太陽能電池時使用激光對邊緣區(qū)域進行圖案化。在此情形中，激光圖案化會產(chǎn)生大量電極的殘留物。
電極殘留物導致在與邊緣區(qū)域對應的太陽能電池的側面處產(chǎn)生漏電流，從而會降低太陽能電池的電特性。發(fā)明內容
技術問題
本發(fā)明提供一種太陽能電池設備及其制造方法，所述太陽能電池設備通過阻擋在襯底的邊緣區(qū)域漏電流而具有改善的電特性。
技術方案
根據(jù)本發(fā)明，提供一種太陽能電池設備，包括襯底；在所述襯底上的后電極層； 在所述后電極層上的光吸收層；以及在所述光吸收層上的前電極層。所述后電極層的外側面排列在與所述前電極層的外側面的平面不同的平面上。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種太陽能電池設備，包括襯底；在所述襯底上的后電極層； 在所述后電極層上的覆蓋所述后電極層的外側面的光吸收層；以及在所述光吸收層上的前電極層。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種太陽能電池設備的制造方法，包括在襯底上形成后電極層；在所述后電極層上形成光吸收層；以及在所述光吸收層上形成前電極層。所述后電極層的外側面排列在與所述前電極層的外側面的平面不同的平面上。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備，后電極層和前電極層的外側面設置在不同的平面上。因此，可以增大后電極層的外側面與前電極層的外側面之間的距離。
因此，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備，可以防止在所述后電極層的外側面與所述前電極層的外側面之間發(fā)生電短路。另外，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備，可以阻擋所述后電極層的外側面和所述前電極層的外側面之間的漏電流。
具體地，包括半導體化合物的光吸收層可以覆蓋后電極層的外側面。因此，可以有效地使后電極層的外側面絕緣。
根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備，可以防止在后電極層和前電極層之間發(fā)生短路和產(chǎn)生漏電流。因此，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備可以表現(xiàn)出高的光電轉換效率以及提高的電特性。


圖1是圖示根據(jù)第一實施例的太陽能電池設備的平面圖2是沿圖1的1-1’線截取的剖視圖3是沿圖1的11-11’線截取的剖視圖4至圖9是圖示根據(jù)第一實施例的太陽能電池設備的制備方法的剖視圖10是圖示根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的平面圖11是沿圖10的III-III’線截取的剖視圖12是沿圖10的IV-IV’線截取的剖視圖；以及
圖13至圖18是圖示根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的制造方法的剖視圖。
具體實施方式
在實施例的描述中，應該理解，當層(或膜)、區(qū)域、圖案或結構被表述為在其它襯底、其它層(或膜)、其它區(qū)域、其它襯墊、或其它圖案“上”或“下”時，它可以“直接地”或 “間接地”在所述其它襯底、層(或膜)、區(qū)域、襯墊、或圖案上，或者也可以存在一個或多個中間層。參照附圖描述了所述層的這種位置關系。為了方便或清楚的目的，可以夸大、省略或示意性地描繪附圖中各個層的厚度和尺寸。另外，元件的尺寸不完全反映實際尺寸。
圖1是圖示根據(jù)第一實施例的太陽能電池設備的平面圖。圖2是沿圖1的1-1’ 線截取的剖視圖。圖3是沿圖1的11-11’線截取的剖視圖。
參照圖1至圖3，根據(jù)實施例的太陽能電池設備包括支撐襯底100、后電極層200、 光吸收層300、緩沖層400、前電極層500和多個連接部700。
支撐襯底100具有板形形狀，并且支撐后電極層200、光吸收層300、緩沖層400、前電極層500和連接部700。
支撐襯底100可以包含絕緣材料。例如，支撐襯底100可以是玻璃襯底、塑料襯底或金屬襯底。具體地，支撐襯底100可以包括鈉鈣玻璃襯底。另外，支撐襯底100可以是透明的。支撐襯底100可以是剛性的或撓性的。
支撐襯底100包括電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B。具體地，支撐襯底100可以劃分為電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B。換言之，在支撐襯底100中限定電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B。
電池區(qū)域A被限定在支撐襯底100的中央部分。電池區(qū)域A可以具有矩形形狀。電池區(qū)域A可以設置在支撐襯底100的上表面的大部分部分。
邊緣區(qū)域B包圍電池區(qū)域A。邊緣區(qū)域B沿著電池區(qū)域A的外周部分延伸。換言之，當俯視時，邊緣區(qū)域B可以具有環(huán)形形狀。
后電極層200設置在支撐襯底100上。后電極層200設置在電池區(qū)域A中。后電極層200的外側面201沿電池區(qū)域A的外部延伸。換言之，后電極層200的外側面201與電池區(qū)域A的外部對應。在此情形中，后電極層200的外側面201可以設置為比電池區(qū)域 A的外部更靠內。
當俯視時，后電極層200可以是矩形的。后電極層200是導電層。構成后電極層 200的材料可以包括金屬，諸如鉬(Mo)。
另外，后電極層200可以包括至少兩層。在此情形中，所述層可以包括相同金屬或不同金屬。
后電極層200中形成有第一貫穿孔。第一貫穿孔是開口區(qū)域，以露出支撐襯底100 的上表面。當俯視時，第一貫穿孔可以具有在一個方向上延伸的形狀。
每個第一貫穿孔的寬度范圍可以是約80 μ m至約200 μ m。
后電極層200被第一貫穿孔劃分為多個后電極。換言之，后電極由第一貫穿孔限定。
后電極被第一貫穿孔相互隔開。后電極以條狀的形式放置。
另外，后電極可以以矩陣形式放置。在此情形中，當俯視時，第一貫穿孔可以以格子形式設置。
光吸收層300形成在后電極層200上。光吸收層300設置在電池區(qū)域A中。光吸收層300的外側面301與電池區(qū)域A的外部對應。在此情形中，光吸收層300的外側面301 可以與電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B之間的邊界一致。換言之，光吸收層300的外側面301可以限定邊緣區(qū)域B。
另外，光吸收層300的外側面301與后電極層200的外側面201可以設置在互不相同的平面上。更具體地，光吸收層300的外側面301可以設置為比后電極層200的外側面201更靠外。
因此，光吸收層300的外側面301可以位于距離后電極層200的外側面201約Imm 到約IOmm處。另外，光吸收層300覆蓋后電極層200的外側面201。
光吸收層300覆蓋形成有后電極層200的區(qū)域。換言之，設置有光吸收層300的區(qū)域大于設置有后電極層200的區(qū)域。光吸收層300的表面積大于后電極層200的表面積。
光吸收層300的外部包圍后電極層200。換言之，后電極層200的外部被設置為比光吸收層300的外部更靠內。構成光吸收層300的材料填充到第一貫穿孔中。
光吸收層300可以包括基于I-III-VI族的化合物。例如，光吸收層300可以包括基于Cu-In-Gale (Cu (In，Ga) Se2, CIGS)的晶體結構、基于Cu-Inle的晶體結構或基于 Cu-Ga-Se的晶體結構。
光吸收層300的能帶隙范圍是約IeV到約1. SeV0
緩沖層400設置在光吸收層300上。緩沖層400設置在電池區(qū)域A中。緩沖層 400的平面形狀與光吸收層300的平面形狀相同。緩沖層400包括硫化鎘(CcK)，并且緩沖層400的能帶隙范圍是約2. 2eV到約2. 4eV。
光吸收層300和緩沖層400中形成有第二貫穿孔310。第二貫穿孔310穿過光吸收層300形成。另外，第二貫穿孔310是開口區(qū)域，以露出后電極層200的上表面。
第二貫穿孔310與第一貫穿孔相鄰。換言之，當俯視時，第二貫穿孔310的部分形成在第一貫穿孔旁邊。
每個第二貫穿孔310的寬度范圍可以是約80 μ m至約200 μ m。
另外，光吸收層300通過第二貫穿孔310限定多個光吸收部。換言之，第二貫穿孔 310將光吸收層300劃分為多個光吸收部。
第二貫穿孔310將緩沖層400限定為多個緩沖區(qū)。換言之，第二貫穿孔310將緩沖層400劃分為多個緩沖區(qū)。
前電極層500設置在緩沖層400上。前電極層500設置在電池區(qū)域A中。前電極層500的平面形狀與光吸收層300的平面形狀相對應。
前電極層500的外側面501可以與電池區(qū)域A的外部相對應。換言之，前電極層 500的外側面501可以與電池區(qū)域A的外部一致。前電極層500的外側面501可以電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B之間的邊界一致。
前電極層500的外側面501與后電極層200的外側面201設置在不同的平面上。 更具體地，前電極層500的外側面501可以設置為比后電極層200的外側面201更靠外。在此情形中，前電極層500的外側面501與光吸收層300的外側面301可以設置在同一平面上。
因此，前電極層500的外側面501與后電極層200的外側面之間的距離Wl可以在約Imm至約IOmm的范圍內。另外，前電極層500覆蓋后電極層200的外側面201。
前電極層500覆蓋設置有后電極層200的區(qū)域。換言之，設置有前電極層500的區(qū)域大于設置有后電極層200的區(qū)域。前電極層500的表面積大于后電極層200的表面積。
前電極層500的外部包圍后電極層200。換言之，后電極層200的外部設置為比前電極層500的外部更靠內。另外，前電極層500的外部可以與后電極層200的外部一致。
前電極層500是透明的并且包括導電層。前電極層500包括導電氧化物。例如， 前電極層500可以包括氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。
另外，所述氧化物可以包括導電摻雜物，諸如鋁(Al)、氧化鋁(Al2O3)、鎂(Mg)或鎵 (Ga)。更具體地，前電極層500可以包括摻Al氧化鋅(AZO)或摻( 氧化鋅(GZO)。
緩沖層400和前電極層500中形成有第三貫穿孔320。第三貫穿孔320是開口區(qū)域，以露出后電極層200的上表面。例如，每個第三貫穿孔320寬度范圍可以是約80 μ m至約 200 μ m。
第三貫穿孔320與第二貫穿孔310相鄰。更具體地，第三貫穿孔320被設置在第二貫穿孔310旁邊。換言之，當俯視時，第三貫穿孔320與第二貫穿孔310平行地設置在第二貫穿孔310旁邊。
第三貫穿孔320將前電極層500劃分為多個前電極。換言之，第三貫穿孔320限定多個前電極。
前電極的形狀與后電極的形狀對應。換言之，前電極放置為條狀形式。另外，前電極可以以矩陣的形式設置。
另外，第三貫穿孔320限定多個電池。更具體地，第二貫穿孔310和第三貫穿孔320限定多個電池。第二貫穿孔310和第三貫穿孔320將根據(jù)實施例的太陽能電池設備分割為多個電池。
連接部700設置在第二貫穿孔310中。連接部700從前電極層500向下延伸，以連接到后電極層200。
因此，連接部700將相鄰的電池互相連接。換言之，連接部700將相鄰電池的前電極與后電極互相連接。
連接部700與前電極層500 —體地形成。換言之，構成連接部700的材料與構成前電極層500的材料相同。
在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中，后電極層200的外側面201與前電極層500 的外側面501設置在不同的平面上。因此，增大了后電極層200的外側面201與前電極層 500的外側面501之間的距離。
因此，在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中，可以防止后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501發(fā)生短路。另外，在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中，可以防止通過后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501產(chǎn)生漏電流。
光吸收層300可以覆蓋后電極層200的外側面201。因此，光吸收層300可以有效地使后電極層200的外側面201絕緣。
在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中，可以防止在后電極層200與前電極層500中產(chǎn)生電短路和漏電流。因此，在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中，可以提高電特性，并且可以表現(xiàn)出高的光電轉換效率。
圖4至圖9是圖示根據(jù)第一實施例的太陽能電池設備的制造方法的剖視圖。以上關于太陽能電池設備的描述將并入關于第一實施例的太陽能電池設備的描述中。
參照圖4，后電極層200形成在包括電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B的支撐襯底100上。
電池區(qū)域A是放置有多個太陽能電池的區(qū)域，邊緣區(qū)域B是沒有太陽能電池的區(qū)域。支撐襯底100可以包括玻璃襯底。另外，支撐襯底100可以包括諸如氧化鋁的陶瓷襯底、不銹鋼襯底、鈦襯底或聚合物襯底。玻璃襯底可以包括鈉鈣玻璃，聚合物襯底可以包括聚酰亞胺。另外，支撐襯底100可以是剛性的或撓性的。
為了形成后電極層200，將諸如Mo的金屬沉積在支撐襯底100上。之后，通過光刻過程圖案化后電極層200。另外，后電極層200是被圖案化的金屬層。
通過圖案化過程，第一貫穿孔穿過后電極層200形成。另外，通過圖案化過程，去除后電極層200的外部，由此形成第一邊緣圖案210。第一邊緣圖案210形成為比電池區(qū)域 A的外部更靠內。因此后電極層200的外部設置為比電池區(qū)域A的外部更靠內。換言之，后電極層200未設置在邊緣區(qū)域B中。
通過第一邊緣圖案210可以露出電池區(qū)域A的一部分和整個邊緣區(qū)域B。
后電極層200可以包括諸如金屬的導體。例如，可以通過使用Mo靶的濺射過程形成后電極層200。這是因為Mo具有高電導率，使得后電極層200能與光吸收層300進行歐姆接觸，并且可以在％氣氛下表現(xiàn)出高溫穩(wěn)定性。
另外，盡管附圖中未示出，但后電極層200可以包括至少一個層。當后電極層200 包括多個層時，電極層200的所述層可以包括互不相同的材料。
如圖5所示，光吸收層300和緩沖層400形成在后電極層200上。光吸收層300CN 102549772 A和緩沖層400可以形成在支撐襯底100的邊緣區(qū)域B中。
光吸收層300可以覆蓋后電極層200和支撐襯底100。在此情形中，光吸收層300 可以覆蓋后電極層200的整個外側面201。
光吸收層300包括基于I-III-VI族的半導體化合物。換言之，光吸收層300包括不透明的基于I-III-VI族的半導體化合物。更具體地，光吸收層300可以包括基于 Cu-In-Ga-Se (Cu (In, Ga) Se2, CIGS)的化合物。
另外，光吸收層300可以包括基于Cu-Inle (Cu (In) %2，CIS)的化合物或基于 Cu-Ga-Se (Cu (Ga) Se2, CGS)的化合物。
通過利用銅靶、銦靶和鎵靶在后電極層200上形成基于CIG的金屬前驅 (precursor)層，以便形成光吸收層300。
之后，金屬前驅層通過硒化過程與硒反應，由此形成基于CIGS的光吸收層300。
另外，在形成金屬前驅層的過程和硒化過程期間，構成支撐襯底100的堿成分通過后電極層200散布到金屬前驅層和光吸收層300中。
堿成分可以提高光吸收層300的晶粒尺寸，并且改善晶質。
另外，可以通過Cu、Irufei和％的共蒸發(fā)方法形成光吸收層300。
光吸收層300將它接收的外部光轉換為電能。光吸收層300通過光電效應產(chǎn)生光電動勢。
緩沖層400包括至少一層。通過使用CdS、IT0、Zn0和i_ZnO中的一種或其層疊結構，緩沖層400可以形成在包括光吸收層300的支撐襯底100上。
在此情形中，緩沖層400包括N型半導體層，光吸收層300包括P型半導體層。因此，通過光吸收層300和緩沖層400形成PN結。
緩沖層400插置于光吸收層300與稍后形成的前電極層之間。
換言之，由于光吸收層300與前電極層之間的晶格常數(shù)和能帶隙的差異很大，因此將能帶隙介于光吸收層300與前電極層的能帶隙之間的緩沖層400插置于光吸收層300 與前電極層之間，從而可以形成優(yōu)異的結。
盡管根據(jù)本實施例在光吸收層300上形成一個緩沖層400，然而，本發(fā)明不限于此。換言之，緩沖層400可以包括多個層。
因此，如圖6所示，第二貫穿孔310穿過光吸收層300和緩沖層400形成。
第二貫穿孔310可以通過機械方法或基于激光的過程來形成，并且可以露出后電極層200的一部分。
另外，如圖7所示，通過使用透明導電材料，前電極層500和連接線700形成在緩沖層400上。
在將透明導電材料層疊在緩沖層400上時，透明導電材料插入第二貫穿孔310中， 以形成連接線700。
后電極層200通過連接線700與前電極層500電連接。
前電極層500通過使用摻雜Al的氧化鋅的濺射過程形成在支撐襯底100上。
前電極層500用作與光吸收層300形成PN結的窗口層和在太陽能電池前面的透明電極。因此，前電極層500包括表現(xiàn)出高透光率和高電導率的氧化鋅(ZnO)。
在此情形中，通過使氧化鋅摻雜有Al，可以使電極具有低電阻。
通過基于ZnO靶的RF濺射法、利用Si靶的反應濺射法和金屬有機化學氣相沉積法，可以形成用作前電極層500的ZnO薄膜。
另外，通過在ZnO薄膜上沉積具有優(yōu)異光電特性的ITO薄膜，前電極層500可以具有雙層結構。
如圖8所示，第三貫穿孔320穿過光吸收層300、緩沖層400和前電極層500形成。
第三貫穿孔320可以通過進行基于機械方法或激光的過程而形成，并且可以露出后電極層200的一部分。
第三貫穿孔320可以劃分光吸收層300、緩沖層400和前電極層500。換言之，第三貫穿孔320可以限定各個電池。
通過第三貫穿孔320可以將前電極層500、緩沖層400和光吸收層300圖案化為條狀或矩陣形式。但是本發(fā)明不限于此，第三貫穿孔320可以具有多種形狀。
參照圖9，同時去除與邊緣區(qū)域B對應的光吸收層300、緩沖層400和前電極層500 的外部，由此形成第二邊緣圖案330。
通過向邊緣區(qū)域B照射激光或對邊緣區(qū)域B進行機械過程去除邊緣區(qū)域B的光吸收層300、緩沖層400和前電極層500的層疊結構，形成第二邊緣圖案330。
換言之，通過形成第二邊緣圖案330的過程限定邊緣區(qū)域B。因此，光吸收層300 和緩沖層400的外側面以及前電極層500的外側面501可以與電池區(qū)域A的外部一致。
另外，同時去除光吸收層300、緩沖層400和前電極層500的外部，由此形成第二邊緣圖案330。因此，光吸收層300的外側面301、緩沖層400的外側面和前電極層500的外側面501設置在同一平面上。
另外，支撐襯底100的邊緣區(qū)域B可以露出到外部，并且光吸收層300可以在電池區(qū)域A的端部與支撐襯底100直接接觸。
后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501隔開預定距離。后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501之間的距離可以在約Imm到約IOmm的范圍內。光吸收層300覆蓋后電極層200的外側面201。更具體地，光吸收層300可以覆蓋后電極層200的整個外側面201。
因此，可以防止后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501發(fā)生短路。換言之，在形成第二邊緣圖案330時，盡管前電極層500由于激光而向下流，前電極層 500不會與后電極層200發(fā)生短路。
因此，在進行邊緣去除過程以便形成第二邊緣圖案330時，可以防止前電極層500 與后電極層200發(fā)生短路，由此防止在根據(jù)實施例的太陽能電池設備中產(chǎn)生漏電流。
圖10是圖示根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的制造方法的平面圖。圖11是沿圖10的III-III’線截取的剖視圖。圖12是沿圖10的IV-IV’線截取的剖視圖。下面將參照關于根據(jù)第一實施例的太陽能電池設備的以上描述來描述根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備，并且將額外描述后電極層和前電極層。換言之，除了改進部分之外，以上關于第一實施例的描述并入關于第二實施例的描述中。
參照圖10至圖12，后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501設置在不同平面上。例如，后電極層200的外側面201設置為比前電極層500的外側面501更靠外。
后電極層200的外側面201與電池區(qū)域A的外部對應。換言之，后電極層200的外側面201可以與電池區(qū)域A的外部一致。另外，前電極層500的外側面501與電池區(qū)域 A的外部對應。換言之，前電極層500的外側面501沿著電池區(qū)域A的外部延伸，并且可以設置為比電池區(qū)域A的外部更靠內。
另外，光吸收層300的外側面301設置為比前電極層500的外側面501更靠外。在此情形中，光吸收層300的外側面301與后電極層200的外側面201可以設置在同一平面上。
第三邊緣圖案340形成在后電極層200和光吸收層300的外部，并且第四邊緣圖案350形成在后電極層500的外部。在此情形中，第三邊緣圖案340的寬度W3小于第四邊緣圖案的寬度W4。另外，通過第四邊緣圖案350可以露出光吸收層300的上表面的一部分。
另外，前電極層500的表面積小于后電極層200的表面積。另外，前電極層500的外側面501與后電極層200的外側面201之間的距離W2可以在約Imm到約IOmm的范圍內
由于后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501設置在互不相同的平面上，可以防止后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501發(fā)生短路。
換言之，由于前電極層500形成為比電池區(qū)域A的外部更靠內，因此盡管進行了邊緣去除過程，也可以防止在前電極層500與后電極層200之間產(chǎn)生漏電流。
圖13至圖18是圖示根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的制造方法的剖視圖。除了改進部分之外，以上關于根據(jù)第一實施例的描述和以上關于根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的描述將并入根據(jù)第二實施例的太陽能電池設備的制造方法中。
參照圖13，后電極層200形成在包括電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B的支撐襯底100上。 在此情形中，后電極層200形成在支撐襯底100的整個表面上。換言之，后電極層200可以形成在電池區(qū)域A和邊緣區(qū)域B上。后電極層200中可以形成有第一貫穿孔。
參照圖14，光吸收層300和緩沖層400形成在包括后電極層200的支撐襯底100 上。光吸收層300和緩沖層400可以形成在支撐襯底100的整個表面上。換言之，光吸收層300和緩沖層400可以形成在后電極層200的整個上表面上。
參照圖15，第二貫穿孔310穿過光吸收層300和緩沖層400形成?？梢酝ㄟ^使用機械方法或激光的過程形成第二貫穿孔310，并且露出后電極層200的一部分。
參照圖16，將透明導電材料沉積在緩沖層400上，由此形成前電極層500和連接線700。在將透明導電材料沉積在緩沖層400上時，透明導電材料可以插入第二貫穿孔310 中，以形成連接線700。
后電極層200通過連接線700與前電極層500電連接。
前電極層500可以僅在電池區(qū)域A中形成，并且可以露出緩沖層400。換言之，可以露出形成在邊緣區(qū)域B中的緩沖層400，并且也可以露出形成在電池區(qū)域A的端部的緩沖層 400。
在此情形中，在將掩膜(未示出)設置在邊緣區(qū)域B上之后，可以僅在除邊緣區(qū)域 B之外的電池區(qū)域A中形成前電極層500。因此，第四邊緣圖案350形成在前電極層500的外部。
另外，本實施例不限于此，在前電極層500形成在支撐襯底100的整個表面上之后，可以通過諸如刻蝕過程或機械劃線過程的圖案化過程形成第四邊緣圖案350。11
參照圖17，第三貫穿孔320穿過光吸收層300、緩沖層400和前電極層500形成。
可以通過使用機械方法或激光的過程形成第三穿孔320，并且露出后電極層200 的一部分。
之后，如圖18所示，通過去除形成在邊緣區(qū)域B上的后電極層200、光吸收層300、 緩沖層400的層疊結構，形成第三邊緣圖案340。
通過將激光束照射到邊緣區(qū)域B中或者通過對邊緣區(qū)域B進行機械過程從而去除邊緣區(qū)域B的后電極層200、光吸收層300和緩沖層400的層疊結構，可以形成第三邊緣圖案 340。
第三邊緣圖案340的寬度小于第四邊緣圖案350的寬度。當俯視時，第三邊緣圖案340和第四邊緣圖案350可以具有矩形環(huán)的形狀。
前電極層500的外側面501與后電極層200的外側面201之間的距離W2可以在約Imm到約IOmm的范圍內。
由于后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501設置在互不相同的平面上，因此可以防止后電極層200的外側面201與前電極層500的外側面501發(fā)生短路。
因此，在形成第三邊緣圖案340時，由于前電極層500的外側面501與邊緣區(qū)域B 的外部隔開，因而前電極層500不會由于激光而向下流。
因此，在進行形成第三邊緣圖案的邊緣去除過程時，可以防止前電極層500與后電極層200之間發(fā)生短路，并且可以防止根據(jù)實施例的太陽能電池設備產(chǎn)生漏電流。
本說明書中涉及的“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等，表示結合實施例描述的特定特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。在說明書中不同位置的這些詞語的出現(xiàn)不必要都指代同一實施例。此外，當結合任意實施例描述特定特征、結構或特性時，應當認為結合其它實施例實現(xiàn)這些特征、結構或特性在本領域技術人員的能力范圍內。
盡管已參照本發(fā)明的若干示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應該理解，本領域技術人員可以推導出的許多其它改進和實施例都將落在本公開的原理的精神和范圍內。更具體地，在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內可以對所討論的組合排列的組成部件和/ 或排列方式進行各種變型和改進。除了對組成部件和/或排列方式進行變型和改進之外， 替換使用對本領域技術人員來說也是顯而易見的。
工業(yè)應用性
根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池設備可以應用于太陽能電池發(fā)電領域。
權利要求
1.一種太陽能電池設備，包括 襯底；在所述襯底上的后電極層； 在所述后電極層上的光吸收層；以及在所述光吸收層上的前電極層，其中，所述后電極層的外側面排列在與所述前電極層的外側面的平面不同的平面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述光吸收層覆蓋所述后電極層的外側面。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述前電極層的外側面延伸為比所述后電極層的外側面更靠外。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述光吸收層的外側面延伸為比所述前電極層的外側面更靠外。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述襯底包括電池區(qū)域和包圍所述電池區(qū)域的邊緣區(qū)域，所述后電極層、所述光吸收層和所述前電極層設置在所述電池區(qū)域中，并且所述后電極層的外側面和所述前電極層的外側面與所述電池區(qū)域的外部相對應。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述后電極層的外側面與所述前電極層的外側面之間的距離在約Imm到約IOmm的范圍內。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述光吸收層的外側面與所述前電極層的外側面排列在同一平面上。
8.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述后電極層的外側面與所述光吸收層的外側面排列在同一平面上。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池設備，其中，所述前電極層的面積大于所述后電極層的面積。
10.一種太陽能電池設備，包括 襯底；在所述襯底上的后電極層；在所述后電極層上的覆蓋所述后電極層的外側面的光吸收層；以及在所述光吸收層上的前電極層。
11.根據(jù)權利要求10所述的太陽能電池設備，其中，所述后電極層中形成有在第一方向上延伸的多個第一貫穿孔，所述光吸收層中形成有分別與所述第一貫穿孔相鄰的多個第二貫穿孔，并且所述前電極層中形成有與所述第二貫穿孔相鄰的多個第三貫穿孔。
12.根據(jù)權利要求10所述的太陽能電池設備，其中，所述前電極層的表面積大于所述后電極層的表面積。
13.根據(jù)權利要求10所述的太陽能電池設備，其中，設置有所述前電極層的區(qū)域大于設置有所述后電極層的區(qū)域。
14.一種太陽能電池設備的制造方法，包括 在襯底上形成后電極層；在所述后電極層上形成光吸收層；以及在所述光吸收層上形成前電極層；其中，所述后電極層的外側面排列在與所述前電極層的外側面的平面不同的平面上。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述襯底包括電池區(qū)域和包圍所述電池區(qū)域的邊緣區(qū)域，所述后電極層形成在所述電池區(qū)域中，所述光吸收層和所述前電極層設置在所述電池區(qū)域和所述邊緣區(qū)域中，并且去除所述后電極層和所述前電極層的與所述邊緣區(qū)域對應的部分。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述襯底包括電池區(qū)域和包圍所述電池區(qū)域的邊緣區(qū)域，所述后電極層、所述光吸收層和所述前電極層形成在所述電池區(qū)域和所述邊緣區(qū)域中，并且其中，所述方法進一步包括通過去除所述前電極層的與所述邊緣區(qū)域對應的部分形成第一邊緣圖案；和通過去除所述后電極層和所述光吸收層的與所述邊緣區(qū)域對應的部分形成第二邊緣圖案。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第一邊緣圖案的寬度大于所述第二邊緣圖案的寬度。
18.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第一邊緣圖案露出所述光吸收層的上表面的一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開一種太陽能電池設備及其制造方法。所述太陽能電池設備包括襯底；在所述襯底上的后電極層；在所述后電極層上的光吸收層；以及在所述光吸收層上的前電極層。所述后電極層的外側面排列在與所述前電極層的外側面的平面不同的平面上。在所述太陽能電池設備中，可以防止所述后電極與所述前電極之間發(fā)生短路。
文檔編號H01L31/042GK102549772SQ201080043871
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者樸姬宣 申請人:Lg伊諾特有限公司