专利名称：一种外联非晶硅光电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非晶硅光电池，特别涉及一种外联非晶硅光电池。
公知的非晶硅光电池，其背电极一般采用真空蒸镀铝膜或磁控溅射铝膜制得，膜厚仅有数千埃不足一微米，因此，具有设备投资大，制造成本高，铝膜与透明电极接触不牢固，电性能稳定性差等缺点。
本实用新型的目的在于提供一种外联非晶硅光电池，其背电极采用胶质碳浆取代传统的铝膜制成，图形设计简单、制造成本低；胶质碳浆背电极与透明电极接触牢固，电池电性能稳定性良好。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的本实用新型外联非晶硅光电池，由玻璃基底(1)，透明电极(2)，非晶硅层(3)，碳膜层背电极(4)构成。所述透明电极(2)采用ITO透明导电膜或二氧化锡透明导电膜制成，电极图形设计为每个单元电池透明电极图形由上下两部分组合而成，见图2为由四个电池单元组成的外联非晶硅光电池透明电极图形示意图，每个单元电池透明电极图形的下半部分均为相同的圆角矩形，右侧边的第一个电池单元透明电极的上半部分为另一个小的圆角矩形，贴靠于下半部矩形的右上角上边而形成右侧第一个单元电池的透明电极图形自右侧第二个单元起至左侧的所有单元电池的透明电极图形相同，每个单元透明电极的上半部分为有一定宽度的“L”形的短边端头以
形贴靠于下半部矩形的右上角上边，其“L”形长边则延入右侧前一单元透明电极下半部圆角矩形左上角上方，并相互不接触，保证可靠的电气绝缘，由此形成单元电池的透明电极图形；且每个单元电池的透明电极图形的角部均特殊设计为圆弧角；每个单元电池的透明电极图形间以沟道相互隔开，保证每个单元电池的透明电极图形间可靠的电气绝缘。本实用新型外联非晶硅光电池的非晶硅层(3)为在玻璃基底(1)上及透明电极(2)上均匀地沉积一层PIN结型非晶硅层，作为本实用新型外联非晶硅光电池的光电转换层；在每个单元电池透明电极图形的上半部的“L”形的长边宽度内刻划出一直线型裸露出透明电极的沟道，沟道宽度在0.1至0.5mm间，以实现透明电极与碳膜背电极的接触。图3为由四个电池单元组成的外联非晶硅光电池的非晶硅层示意图。
本实用新型外联非晶硅光电池的碳膜背电极(4)由胶质碳浆印制而成，碳膜背电极图形设计为每个单元电池碳膜背电极图形由上下两部分组合而成，见图4为由四个电池单元组成的外联非晶硅光电池碳膜背电极图形示意图。每个单元电池碳膜背电极图形的下半部分均为相同的圆角矩形，左侧边的第一个电池单元碳膜背电极的上半部分为另一个小的圆角矩形，贴靠于下半部矩形的左上角上边而形成左侧第一个单元电池的碳膜背电极图形；自左侧第二个单元起至右侧第二个单元的所有单元电池的碳膜背电极图形相同，每个单元碳膜背电极的上半部分为有一定宽度的“L”形的短边端头以
形贴靠于下半部矩形的左上角上边，其“L”形长边则延入左侧前一单元碳膜背电极下半部圆角矩形右上角上方，并相互不接触，保证可靠的电气绝缘，由此形成该单元电池的碳膜背电极图形；右侧边的第一个电池单元碳膜背电极图形，是在右侧边的第二个电池单元碳膜背电极图形的基础上，在下半部圆角矩形的右上角上方有另一小的圆角矩形，且与下半部相互不接触、绝缘而形成该单元电池的碳膜背电极图形。每个单元电池的碳膜背电极图形间以沟道相互隔开，保证每个单元电池的碳膜背电极图形间可靠的电气绝缘。本实用新型外联非晶硅光电池的碳膜背电极(4)图形设计的另一特点是，每个单元电池的碳膜背电极图形的角部均特殊设计为圆弧角。
本实用新型外联非晶硅光电池各单元透明电极图形上半部分的“L”形长边及小矩形的区域，和各单元碳膜背电极图形的上半部分的“L”形长边及小矩形的区域为透明电极与碳膜背电极的连接接触区，通过两电极间的非晶硅层在接触区的沟道实现两电极的接触。
本实用新型外联非晶硅光电池可由m个单元电池组成，其中m是除1以外的正整数。
本实用新型外联非晶硅光电池，因采用胶质碳浆印制成的碳膜作背电极及特殊的电极图形圆角设计，而具有制造工艺简单、成本低、电极接触牢固、电性能稳定的优点。
以下结合附图
并参照具体实施例进一步描述本实用新型。
图一为本实用新型外联非晶硅光电池结构的截面示意图。
图二为本实用新型外联非晶硅光电池有四个单元电池的透明电极图形示意图。
图三为本实用新型外联非晶硅光电池有四个单元电池的非晶硅层图形示意图。
图四为本实用新型外联非晶硅光电池有四个单元电池的碳膜背电极图形示意图。
图五为本实用新型外联非晶硅光电池有四个单元电池的透明电极与碳膜背电极的电极连接示意图。
实施例1参照图一，其中的玻璃基底(1)由厚度为1.1mm的玻璃制成几何尺寸为10×25mm2。在该玻璃基底上沉积一层厚度约0.2μm的ITO透明导电膜，并采用腐蚀法将ITO透明导电膜制成为图2所示的透明电极(2)。再在玻璃基底及透明电极上沉积一层PIN型非晶硅层(3)，并在透明电极连接区内刻划出一宽度为0.15mm的直线型裸露出透明电极(2)的沟道。然后，在已如上制作的基片上采用丝网印刷方法制成如图4所示的碳膜背电极(4)，并与透明电极(2)通过非晶硅层的沟道相互串联连接。至此即得到本外联非晶硅光电池。最后在如上制成的基片上印制保护漆和字符即得到成品。
本实施例中的外联非晶硅光电池由四个单元电池组成。
实施例2作为上述实施例1的变型，本实施例中的玻璃基底(1)由厚度为1.1mm的玻璃制成几何尺寸为10×25mm2。其上的透明电极(2)为厚度0.6μm的ITO透明导电膜制成。本实施例中的非晶硅层(3)和碳膜背电极(4)的结构与参数均同于实施例1中的相应结构。最后在如上制成的基片上印制保护漆和字符即得到成品。
本实施例中的外联非晶硅光电池由四个单元电池组成。
权利要求1.一种外联非晶硅光电池，由玻璃基底(1)，透明电极(2)，非晶硅层(3)，碳膜层背电极(4)构成，其特征在于所述透明电极(2)采用ITO透明导电膜或二氧化锡透明导电膜制成，每个单元电池透明电极图形由上下两部分组合而成，其下半部分图形均为相同的圆角矩形，右侧边的第一个电池单元透明电极的上半部分为另一个小的圆角矩形，贴靠于下半部矩形的右上角上边而形成右侧第一个单元电池的透明电极图形，自右侧第二个单元起至左侧的所有单元电池的透明电极图形相同，每个单元透明电极的上半部分为有一定宽度的“L”形的短边端头以
形贴靠于下半部矩形的右上角上边，其“L”形长边则延入右侧前一单元透明电极下半部圆角矩形左上角上方，并相互不接触，保证可靠的电气绝缘，由此形成该单元电池的透明电极图形，且每个单元电池的透明电极图形的所有角部均特殊设计为圆弧角，每个单元电池的透明电极图形间以沟道相互隔开，保证每个单元电池的透明电极图形间可靠的电气绝缘所述非晶硅层(3)在每个单元电池透明电极图形的上半部的“L”形的长边宽度内刻划出一直线型裸露出透明电极的沟道，沟道宽度在0.1至0.5mm间，以实现透明电极与碳膜背电极的接触；所述的碳膜背电极(4)由胶质碳浆印制而成，每个单元电池碳膜背电极图形由上下两部分组合而成，其下半部分均为相同的圆角矩形，左侧边的第一个电池单元碳膜背电极的上半部分为另一个小的圆角矩形，贴靠于下半部矩形的左上角上边而形成左侧第一个单元电池的碳膜背电极图形，自左侧第二个单元起至右侧第二个单元的所有单元电池的碳膜背电极图形相同，其上半部分为有一定宽度的“L”形的短边端头以
形贴靠于下半部矩形的左上角上边，其“L”形长边则延入左侧前一单元碳膜背电极下半部圆角矩形右上角上方，并相互不接触，保证可靠的电气绝缘，由此形成该单元电池的碳膜背电极图形，右侧边的第一个电池单元碳膜背电极图形，是在右侧边的第二个电池单元碳膜背电极图形的基础上，在下半部圆角矩形的右上角上方有另一小的圆角矩形，且与下半部相互不接触，相互绝缘而形成该单元电池的碳膜背电极图形，每个单元电池的碳膜背电极图形间以沟道相互隔开，保证每个单元电池的碳膜背电极图形间可靠的电气绝缘，每个单元电池的碳膜背电极图形的所有角部均特殊设计为圆弧角。
2.如权利要求1所述的外联非晶硅光电池，其特征在于所述的碳膜背电极(4)由胶质碳浆印制而成。
3.如权利要求1或2所述的外联非晶硅光电池，其特征在于所述的非晶硅层(3)上的直线沟道宽度为0.1至0.5mm。
4.如权利要求1或2所述的外联非晶硅光电池，其特征在于所述的外联非晶硅光电池由m个电池单元组成，其中m是除1以外的正整数。
5.如权利要求3所述的外联非晶硅光电池，其特征在于所述的外联非晶硅光电池由m个电池单元组成，其中m是除1以外的正整数。
专利摘要一种外联非晶硅光电池,由玻璃基底、透明电极、非晶硅层、碳膜背电极构成。透明电极由ITO或二氧化锡透明导电膜制成,碳膜背电极由胶质碳浆制成,每个单元电池的透明电极和碳膜背电极的图形由大、小圆角矩形及“L”图形组合而成,“L”图形的长边及小圆角矩形区为电极连接区,两电极间的非晶硅层在连接区有直线沟道以实现透明电极与碳膜背电极的接触。每个单元电池的电极图形的角部均采用特殊的圆角设计。本实用新型外联非晶硅光电池具有制造简单、成本低、电极接触牢固、电性能稳定的优点。
文档编号H01L31/04GK2330069SQ98215018
公开日1999年7月21日 申请日期1998年5月28日 优先权日1998年5月28日
发明者周庆明 申请人:周庆明