[发明专利]包括硬性或柔性基板的光电装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括硬性或柔性基板的光电装置及其制造方法。

背景技术

近年来，由于CO₂的过度排放所导致的气候变暖和高油价，在未来能源逐渐变成左右人类生存的最重要的问题。虽然存在风力、生物燃料、氢燃料电池等很多新的可再生能源技术，但是作为所有能源基础的太阳能是无限的清洁能源，因此利用太阳光的光电装置备受瞩目。

入射到地球表面的太阳光相当于120,000TW，因此，在理论上由光电转换效率(conversion efficiency)为10％的光电装置只要覆盖地球陆地面积的0.16％，可以产生两倍于全球一年消耗能源的20TW电力。

实际上，在过去的十年，全球的太阳光市场每年以40％的速度高速增长。目前，光电装置市场的90％由单晶硅(single-crystalline)或者多晶硅(multi-crystalline or poly-crystalline)等块(bulk)型硅光电装置占有。但是，由于作为主要原料的太阳能级硅片(Solar-grade silicon wafer)的生产满足不了爆发性的需求，因此在全球范围内发生缺货现象，这成为降低生产成本的一大障碍。

与此相反，使用氢化非晶硅(a-Si:H)的薄膜硅光电装置，相对于块型硅光电装置，其厚度可以减少至百分之一以下，因此可以大面积低价生产。

另一方面，由于单一接合(Single-junction)薄膜硅光电装置具有性能极限，因此开发有多个单元电池层压的双重接合薄膜硅光电装置或者三重接合薄膜硅光电装置，以达到高稳定效率(Stabilized efficiency)。

双重接合或者三重接合薄膜硅光电装置被称之为串联光电装置。上述串联光电装置的开路电压为各单元电池的电压之和，短路电流为各单元电池短路电流中的最小值。

以串联光电装置的情况，将针对以强化单元电池之间的内反射来提高效率的中间反射膜进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包括通过相互不同的第一制造系统和第二制造系统制造的中间反射膜的光电装置及其制造方法。

本发明所要解决的技术课题，不局限于上述的技术课题，本发明所属技术领域的具有一般知识的人可以根据下面的叙述能够清楚地理解其它的技术课题。

根据本发明的光电装置的制造方法，包括：准备形成有第一电极的基板的步骤；通过第一制造系统形成包括上述第一电极上依次层压的第一导电性硅层、纯硅层和第二导电性硅层的第一单元电池的步骤；将上述第一单元电池上形成的中间反射膜的一部分或者上述第一单元电池的第二导电性硅层暴露在大气中的步骤；通过第二制造系统形成上述中间反射膜的剩余部分，或者是通过第二制造系统在上述第一单元电池的第二导电性硅层上形成上述整个中间反射膜的步骤；通过第二制造系统形成包括上述中间反射膜上依次层压的第一导电性硅层、纯硅层和第二导电性硅层的第二单元电池的步骤。

本发明的光电装置，包括：柔性基板；位于上述柔性基板上的第一电极；位于上述第一电极上的包括第一导电性硅层、纯硅层和第二导电性硅层的第一单元电池；位于上述第一单元电池上的离光入射方向越远非硅元素浓度越大的中间反射膜；位于上述中间反射膜上的包括第一导电性硅层、纯硅层和第二导电性硅层的第二单元电池；位于上述第二单元电池上的第二电极。

本发明可以提供包括通过相互分离的第一制造系统和第二制造系统形成的中间反射膜的光电装置。

根据本发明，通过相互分离的第一制造系统和第二制造系统形成时，将对暴露在大气中的部分进行蚀刻，因此可以提高光电装置的特性。

根据本发明，由于对暴露在大气中的部分进行干蚀刻，因此包括柔性基板和中间反射膜的光电装置可以通过相互分离的第一制造系统和第二制造系统形成。

附图说明

图1a和图1b表示根据本发明实施例的用于制造光电装置的第一制造系统和第二制造系统；

图2表示根据本发明实施例的光电装置的中间反射膜浓度的剖面分布；

图3表示根据本发明实施例的气体流量变化；

图4表示根据本发明实施例的气体另外的流量变化；

图5表示通过卷对卷型制造系统形成的中间反射膜；

图6表示第二制造系统的工序腔室；

图7表示根据本发明实施例制造的中间反射膜的拉曼分析。

附图标号说明

SYS1、SYS2：第一和第二制造系统

CH1、CH21～CH23、CH3、CH4、CH5、CH61～CH63、CH7：工序腔室