專利名稱：具有旁路二極管的薄膜式太陽能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有旁路二極管的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備及其制造方法。 更具體地說，本發(fā)明涉及太陽能電池模塊結(jié)構(gòu)，該太陽能電池模塊 包括具有旁路二極管的太陽能電池，并涉及該太陽能電池模塊結(jié)構(gòu)的制 造方法，以克服由于太陽能電池產(chǎn)生較少光電流而導(dǎo)致的電流限制和產(chǎn)生熱斑(hot spot)的問題。
技術(shù)背景我們目前一直使用的礦物燃料的前景不容樂觀。在2003年，據(jù)來自 英國的煉油公司-英國石油(BP: British Petroleum)預(yù)測，考慮到可開 采礦物燃料儲(chǔ)量，原油可以使用大約40年，天然氣可以使用大約62年 而煤炭可以使用大約216年。然而，因?yàn)槌霈F(xiàn)了例如中國和印度這樣的 能量消費(fèi)大國，估計(jì)將會(huì)短于所預(yù)測的時(shí)間。此外，考慮到飛漲的燃油 價(jià)格，就可以推斷上述情況將不是遙遠(yuǎn)的事情。因此，對能夠替代礦物燃料能源的開發(fā)對于人類未來生存是絕對必 要的。太陽能電池是將由太陽傳遞到地球的光能轉(zhuǎn)換為電能而產(chǎn)生能量的 裝置。太陽能電池的發(fā)展開始于生長單晶硅的技術(shù)發(fā)展。太陽能電池在 各種原理和結(jié)構(gòu)方面不斷取得進(jìn)步。在二十世紀(jì)70年代的石油危機(jī)、在 二十世紀(jì)90年代早期關(guān)注的由于二氧化碳導(dǎo)致的嚴(yán)重溫室效應(yīng)和在二十 世紀(jì)90年代晚期為阻止全球變暖而達(dá)成的控制二氧化碳排放的國際協(xié) 定，這些都是重要的教訓(xùn)，它們教會(huì)人類清潔能源(例如，太陽能)的 必要性。太陽能電池在提高光電轉(zhuǎn)換效率、降低制造成本以及擴(kuò)大太陽能電 池面積方面己經(jīng)取得一定的進(jìn)展。因此，已經(jīng)積極地研發(fā)了薄膜式太陽能電池，這里代替晶體硅將基于非晶硅的材料以多層結(jié)構(gòu)沉積在板形的 玻璃或金屬上。基于非晶硅的薄膜式太陽能電池具有這樣的缺點(diǎn)，艮口， 相對而言其光電轉(zhuǎn)換效率低于基于晶體硅的太陽能電池，然而光電轉(zhuǎn)換 效率提升的空間仍然很大，并且其具有通過大型自動(dòng)化沉積設(shè)備提高生 產(chǎn)率從而降低制造成本的優(yōu)點(diǎn)。圖1到圖7示出了一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的制造方法，該光電轉(zhuǎn)換設(shè)備 通常被稱為單結(jié)電池(具體地說，基于薄膜型硅的太陽能電池)。參照圖1到圖7，透明導(dǎo)電層102被沉積在透明基板101的上表面 上(圖2)，隨后對透明導(dǎo)電層102進(jìn)行構(gòu)圖102a (圖3)。構(gòu)圖102a的 方向是縱向的，并且使用激光刻劃法作為執(zhí)行構(gòu)圖102a的方法。光電轉(zhuǎn) 換層103沉積在構(gòu)圖后的透明導(dǎo)電層102的上表面上(圖4)，并且對光 電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行構(gòu)圖103a，以露出透明導(dǎo)電層102 (圖5)。背側(cè)電極層104 沉積在構(gòu)圖后的光電轉(zhuǎn)換層103的上表面上(圖6)，并且對背側(cè)電極層 104進(jìn)行構(gòu)圖104a，以露出透明導(dǎo)電層102 (圖7)。圖8示出了根據(jù)圖1 至圖7制造的太陽能電池的等效電路。這種結(jié)構(gòu)的問題在于太陽能電池是串聯(lián)連接的，應(yīng)該在所有連接的 單元電池中生成等量的光電流。如果在各單元電池中未生成等量的光電 流，則電流將受限于生成較少光電流的電池，從而在所有電池中產(chǎn)生的 光電流都會(huì)減少，因而產(chǎn)生該太陽能電池模塊整體效率下降的缺點(diǎn)。此 外，因?yàn)樯奢^少光電流的電池表現(xiàn)為熱斑，所以隨著時(shí)間經(jīng)過將產(chǎn)生 熱，于是存在損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。上述問題出現(xiàn)頻率很高。在由于例如臨近建筑物的陰影、遮住電池 特定部分的樹葉、塵埃等導(dǎo)致入射陽光中斷的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)該問 題。因此，應(yīng)該制造一種太陽能電池模塊，其具有旁路二極管以避免產(chǎn) 生熱斑。然而，通過常規(guī)的薄膜型模塊制造方法難以制造這種結(jié)構(gòu)的太 陽能電池模塊。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題
本發(fā)明旨在解決上述問題。本發(fā)明的目的在于提供一種具有旁路二 極管的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備及其制造方法，以克服由于生成較少光電流的太陽 能電池導(dǎo)致的電流限制問題以及產(chǎn)生熱斑的問題。
技術(shù)方案
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明提供了一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其包括由 至少一個(gè)單元太陽能電池構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池模塊；以及旁路太陽能電池模塊，其包括電連接至該單元太陽能電池以旁通電流的至 少一個(gè)太陽能電池。在本發(fā)明中，單元太陽能電池和旁路太陽能電池可以通過導(dǎo)電層電 連接。在本發(fā)明中，電連接至單元太陽能電池以旁通電流的旁路太陽能電 池在上、下、左、右方向上均不與單元太陽能電池對齊。在本發(fā)明中，單元太陽能電池和電連接至單元太陽能電池以旁通電 流的太陽能電池可以采用相同材料制成并具有相同結(jié)構(gòu)，但是也可以具 有不同材料或不同結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，構(gòu)成單元太陽能電池模塊和旁路太陽能電池模塊的各太陽能電池優(yōu)選具有相同的材料并具有相同結(jié)構(gòu)，但不必限制于此。在本發(fā)明中，單元太陽能電池和旁路太陽能電池各自包括順序?qū)盈B在基板上的導(dǎo)電層、光電轉(zhuǎn)換層和背側(cè)電極層。 導(dǎo)電層可以是透明電極或者金屬電極。優(yōu)選的是，透明電極是選自ZnO、 Sn02以及ITO中的一種材料。在本發(fā)明中，構(gòu)成單元太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換層和構(gòu)成旁路太陽能 電池的光電轉(zhuǎn)換層可以是相同的或是不同的。光電轉(zhuǎn)換層可以由選自硅半導(dǎo)體薄膜、化合物半導(dǎo)體薄膜和有機(jī)型 薄膜中的一種薄膜構(gòu)成，并且光電轉(zhuǎn)換層可以由單結(jié)層或者異質(zhì)結(jié)層構(gòu) 成，但不必限制于此。光電轉(zhuǎn)換層可以按照p-n單結(jié)、p-i-n單結(jié)、多p-n單結(jié)、多p-i-n單 結(jié)以及具有p-n單結(jié)層和p-i-n單結(jié)層的混合結(jié)中的任何一種形式來進(jìn)行層疊°具有多結(jié)的光電轉(zhuǎn)換層和具有混合結(jié)的光電轉(zhuǎn)換層還包括位于具有 單結(jié)的相應(yīng)光電轉(zhuǎn)換層之間的透明電極層。在本發(fā)明中，基板可以是透明基板或者不透明基板，并且可以是玻 璃基板或絕緣基板。在本發(fā)明中，導(dǎo)電層和背側(cè)電極層中的至少一個(gè)可以由透明電極形成。背側(cè)電極層優(yōu)選地是透明導(dǎo)電氧化物層、金屬單層、由透明導(dǎo)電氧 化物層和金屬層構(gòu)成的混合層中的任何一種。透明導(dǎo)電氧化物層可以由選自ZnO、 Sn02以及ITO中的一種或更多 種材料形成。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，提出了一種制造本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的方法， 該方法包括以下步驟在以預(yù)定方向構(gòu)圖的導(dǎo)電層的上表面上層疊光電 轉(zhuǎn)換層；對所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成由至少一個(gè)單元太陽能電 池構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池模塊和旁路太陽能電池模塊，該旁路 太陽能電池模塊包括電連接至該單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè) 太陽能電池；在構(gòu)圖后的光電轉(zhuǎn)換層的上表面上層疊背側(cè)電極層；以及 沿與光電轉(zhuǎn)換層的構(gòu)圖方向相同的方向?qū)Ρ硞?cè)電極層進(jìn)行構(gòu)圖。在對光電轉(zhuǎn)換層和背側(cè)電極層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟中，可以進(jìn)行構(gòu)圖以 露出部分導(dǎo)電層。在本發(fā)明中，構(gòu)圖方法可以是從激光刻劃法、機(jī)械刻劃法和光刻法 構(gòu)成的組中選出的一種方法。光刻法可以包括光刻膠處理、曝光處理 和蝕刻處理。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，提供了一種制造本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的方法， 該方法包括以下步驟通過在導(dǎo)電層的上表面上排列由光電轉(zhuǎn)換層和背 側(cè)電極層構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池來形成單元太陽能電池模塊； 以及在導(dǎo)電層的上表面上形成旁路太陽能電池模塊，該旁路太陽能電池 模塊包括電連接至單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè)太陽能電池。在本發(fā)明中，旁路太陽能電池可以與單元太陽能電池是相同的或是不同的。也就是說，構(gòu)成這些太陽能電池的材料、層疊結(jié)構(gòu)和形狀等可 以是相同的或是不同的。在本發(fā)明中，光電轉(zhuǎn)換層可以是硅半導(dǎo)體薄膜或化合物半導(dǎo)體薄膜 的單結(jié)層或是異質(zhì)結(jié)層。在本發(fā)明中，單元太陽能電池模塊可以被定義為由至少一個(gè)單元太 陽能電池構(gòu)成的組合體。此外，當(dāng)特定太陽能電池由于出現(xiàn)熱斑所導(dǎo)致的熱過載而被損壞時(shí)， 旁路太陽能電池可以通過改變電流流動(dòng)而旁通電流。旁路太陽能電池模塊可以被定義為包括至少一個(gè)執(zhí)行這種旁路功能 的太陽能電池的組合體。有利效果根據(jù)本發(fā)明，可以制造出具有高光電轉(zhuǎn)換效率的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。 此外，該光電轉(zhuǎn)換設(shè)備作為下一代清潔能源將有助于地球的環(huán)境保護(hù)，并且可以直接應(yīng)用于民用設(shè)施、公共設(shè)施和軍事設(shè)施等以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。


圖1至圖7示出了基于薄膜型硅的太陽能電池(通常被稱為單結(jié)電 池)的制造方法；圖8是通過圖1至圖7的方法制造的太陽能電池的等效電路圖；圖9至圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的包括旁路二極管的薄 膜式太陽能電池的制造過程；圖16是通過圖9至圖15的方法制造的薄膜式太陽能電池的等效電 路圖；以及圖17至圖20示出了現(xiàn)有技術(shù)中所提出的太陽能電池模塊以及本發(fā) 明所提出的太陽能電池模塊的一般狀況以及在生成熱斑時(shí)的電流流動(dòng)。 附圖中關(guān)鍵要素的描述 301:透明基板 302:透明導(dǎo)電層303:光電轉(zhuǎn)換層 304:背側(cè)電極層 305:上光電轉(zhuǎn)換層圖案 306:下光電轉(zhuǎn)換層圖案具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。在對下圖中的 部件指定附圖標(biāo)記和符號(hào)時(shí)，相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)在不同的圖中表示 相同部件。將省略對已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述，以免不必要的細(xì)節(jié)造 成發(fā)明主題的混淆。圖9至圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的具有旁路二極管的光 電轉(zhuǎn)換設(shè)備(具體地說，薄膜式太陽能電池)的制造過程。下面將薄膜 式太陽能電池作為根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說 明。下面將參照圖9至圖15對本發(fā)明的薄膜式太陽能電池的制造方法進(jìn) 行說明。圖9至圖12示出了在透明基板301上沉積透明導(dǎo)電層302并對透明 導(dǎo)電層302進(jìn)行構(gòu)圖302a、接著在其上層疊光電轉(zhuǎn)換層303的過程。該 太陽能電池的制造過程與現(xiàn)有技術(shù)相同，因而省略其細(xì)節(jié)描述。對于根據(jù)圖9至圖15的本發(fā)明一種實(shí)施方式，考慮了兩個(gè)單元太陽 能電池模塊。各單元太陽能電池模塊是由排列成一行的多個(gè)單元太陽能電池構(gòu)成的。圖13示出了光電轉(zhuǎn)換層303的構(gòu)圖過程。首先，執(zhí)行將光電轉(zhuǎn)換層 303分隔為兩個(gè)單元太陽能電池模塊的構(gòu)圖。換言之，執(zhí)行將光電轉(zhuǎn)換層分隔為上單元太陽能電池模塊303b和下 單元太陽能電池模塊303a的構(gòu)圖303c?？梢栽谧笥曳较蛏蠄?zhí)行構(gòu)圖，以 將光電轉(zhuǎn)換層分隔為上單元太陽能電池模塊和下單元太陽能電池模塊。為了在上下分隔的單元太陽能電池模塊內(nèi)形成單元太陽能電池，對與上單元太陽能電池模塊和下單元太陽能電池模塊相應(yīng)的各個(gè)光電轉(zhuǎn)換 層進(jìn)行構(gòu)圖?？梢栽谏舷路较蛏蠄?zhí)行用于形成單元太陽能電池的構(gòu)圖。然而，交錯(cuò)地形成上單元太陽能電池模塊內(nèi)的單元太陽能電池和下 單元太陽能電池模塊內(nèi)的相鄰的單元太陽能電池，使得它們不位于同一 條線上。為此，當(dāng)在上下方向上構(gòu)圖以形成上單元太陽能電池模塊中的單元 太陽能電池時(shí)，以及當(dāng)在上下方向上構(gòu)圖以形成下單元太陽能電池模塊 中的單元太陽能電池時(shí)，應(yīng)該使單元太陽能電池交錯(cuò)而不相互并排。在下單元太陽能電池模塊中的一些單元太陽能電池被損壞或者不工 作時(shí)，上太陽能電池模塊中的以這里所述的方式構(gòu)圖的太陽能電池可以 作為能夠旁通電流的旁路太陽能電池來工作。相反，當(dāng)上單元太陽能電池模塊中的特定單元太陽能電池被損壞時(shí)， 下單元太陽能模塊中的單元太陽能電池可以充當(dāng)旁路太陽能電池。光電轉(zhuǎn)換層303可以是由p型半導(dǎo)體/i型半導(dǎo)體/n型半導(dǎo)體層(或p 型半導(dǎo)體/n型半導(dǎo)體)構(gòu)成的單結(jié)太陽能電池二極管，以及多個(gè)單結(jié)太 陽能電池二極管串聯(lián)或并聯(lián)連接的層疊太陽能電池二極管。此外，在形 成層疊太陽能電池的過程中，可以在單結(jié)太陽能電池二極管之間插入作 為中間層的透明電極層。構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換層的半導(dǎo)體層可以是硅薄膜、化合物半導(dǎo)體薄膜或者 有機(jī)型半導(dǎo)體薄膜。圖14示出了沉積背側(cè)電極層304的過程，背側(cè)電極層304被沉積在 構(gòu)圖后的光電轉(zhuǎn)換層303的上表面上。背側(cè)電極層304可以由透明導(dǎo)電氧化物、單層金屬或多層的透明導(dǎo) 電氧化物和金屬形成。圖15示出了背側(cè)電極層304的構(gòu)圖過程，背側(cè)電極層304將被構(gòu)圖 為露出透明導(dǎo)電層302的深度。執(zhí)行將背側(cè)電極層分隔為上單元太陽能 電池模塊304b和下單元太陽能電池模塊304a的構(gòu)圖。對被分隔為上、 下單元太陽能電池模塊的各太陽能電池模塊進(jìn)行上下構(gòu)圖。優(yōu)選的是，如光電轉(zhuǎn)換層303的構(gòu)圖那樣，以不相互并排的方式在交錯(cuò)的位置處形成背側(cè)電極層304的各個(gè)上太陽能電池模塊和下太陽能 電池模塊上的縱向構(gòu)圖位置?？梢圆捎脤τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法作為構(gòu)圖方法，例如激光刻劃法、機(jī)械刻劃法和光刻法。光刻法可以包括光刻膠處理、曝光處 理和蝕刻過程。圖9至圖15所述的實(shí)施方式描述了薄膜式太陽能電池的制造方法。本發(fā)明的太陽能電池不限于薄膜式?；?01可以是透明基板，優(yōu)選的是玻璃基板，但是也可以使用其 中絕緣層被層疊在聚合物、金屬或不銹鋼上的層。透明導(dǎo)電層302可以用金屬電極來代替。然而，在以金屬電極代替 透明導(dǎo)電層302的情況下，背側(cè)電極層應(yīng)該由透明電極形成，以透射來 自外部的光。光電轉(zhuǎn)換層303也可以替換為不同于p-i-n硅薄膜的其他光電轉(zhuǎn)換 層?？梢允褂没衔镄蚿-n薄膜或有機(jī)型薄膜作為光電轉(zhuǎn)換層。光電層的 構(gòu)造對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的，出于不混淆本發(fā)明的主題的緣 故而省略對其的詳述。因此，本發(fā)明的太陽能電池可以使用透明基板或者絕緣基板作為基 板，并且可以使用透明電極和金屬電極來作為透明導(dǎo)電層和背側(cè)電極層。 然而，透明導(dǎo)電層和背側(cè)導(dǎo)電層中的至少一方應(yīng)當(dāng)以透明導(dǎo)電材料形成。 光電轉(zhuǎn)換層也可以使用已知的光電轉(zhuǎn)換層中的一種。在利用前述的過程制造的薄膜式太陽能電池中，其平面被分隔成兩 個(gè)單元太陽能電池模塊。上單元太陽能電池模塊是包括本發(fā)明的旁路二 極管的旁路太陽能電池模塊，而下單元太陽能電池模塊是太陽能電池層。 通過前述過程形成的薄膜式太陽能電池的等效電路與圖16所示的電路相 同。參照圖16，下單元太陽能電池模塊的等效電路與現(xiàn)有太陽能電池的 等效電路相同，并且在下單元太陽能電池模塊上方存在旁路二極管，通 過透明導(dǎo)電層連接各個(gè)旁路二極管。如果在下單元太陽能電池模塊處的單元太陽能電池內(nèi)產(chǎn)生了熱斑，則電流可以流入上單元太陽能電池模塊處的旁路二極管內(nèi)，以減小效率 降低程度并提高本發(fā)明的太陽能電池模塊的穩(wěn)定性，從而使光電轉(zhuǎn)換設(shè) 備得到改進(jìn)。
圖17至圖20示出了現(xiàn)有技術(shù)中提出的太陽能電池模塊以及本發(fā)明 中提出的太陽能電池模塊在熱斑生成時(shí)的電流流動(dòng)。
圖17是常規(guī)薄膜式太陽能電池的等效電路，其中在常規(guī)太陽能電池 的情況下電流從右向左流動(dòng)。在這種情況下，當(dāng)在圖18所示在太陽能電 池的預(yù)定部分中產(chǎn)生熱斑的情況下，因?yàn)闆]有解決方案，因而就會(huì)發(fā)熱 從而可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的薄膜式太陽能電池的等效電路，其中旁路二極 管被連接至各薄膜式太陽能電池。通常來說，在未產(chǎn)生熱斑時(shí)，電流僅 在下單元太陽能電池模塊內(nèi)流動(dòng)；而如圖20所示，當(dāng)在太陽能電池的一 部分產(chǎn)生熱斑時(shí)，電流不會(huì)流過產(chǎn)生熱斑的電池部分，而是流過連接至 該電池的旁路二極管，從而消除熱斑的影響。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對本實(shí)施方式 做出改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
工業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明，可以制造具有高光電轉(zhuǎn)換效率的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。該光 電轉(zhuǎn)換設(shè)備作為下一代清潔能源將有助于地球的環(huán)境保護(hù)，并且可以直 接應(yīng)用于民用設(shè)施、公共設(shè)施和軍事設(shè)施等以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
權(quán)利要求
1、一種具有旁路太陽能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，該光電轉(zhuǎn)換設(shè)備包括由至少一個(gè)單元太陽能電池構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池模塊；以及旁路太陽能電池模塊，其包括電連接至所述單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè)太陽能電池。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述單元太陽能電 池和旁路太陽能電池通過導(dǎo)電層電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，電連接至所述單元 太陽能電池以旁通電流的所述旁路太陽能電池在上、下、左、右方向上 均不與所述單元太陽能電池對齊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述單元太陽能電池和所述旁路太陽能電池各自包括順序?qū)盈B在基板上的導(dǎo)電層、光電轉(zhuǎn) 換層和背側(cè)電極層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電層是 透明電極或者金屬電極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述透明電極是選 自ZnO、 Sn02以及ITO中的一種材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，構(gòu)成所述單元太陽 能電池的光電轉(zhuǎn)換層和構(gòu)成所述旁路太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換層是相同的 或是不同的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述光電轉(zhuǎn)換 層是由選自硅半導(dǎo)體薄膜、化合物半導(dǎo)體薄膜和有機(jī)型薄膜中的一種薄 膜構(gòu)成的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述光電轉(zhuǎn)換 層是按照p-n單結(jié)、p-i-n單結(jié)、多p-n單結(jié)、多p-i-n單結(jié)以及p-n單結(jié) 層和p-i-n單結(jié)層的混合結(jié)中的任何一種形式來層疊的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，具有多結(jié)的光電 轉(zhuǎn)換層和具有混合結(jié)的光電轉(zhuǎn)換層還包括位于具有單結(jié)的各光電轉(zhuǎn)換層 之間的透明電極層。
11、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述基板是透明 基板或不透明基板。
12、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述基板是玻璃 基板或絕緣基板。
13、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電層和所 述背側(cè)電極層中的至少一個(gè)是由透明電極形成的。
14、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述背側(cè)電極層 是透明導(dǎo)電氧化物層、金屬單層、由透明導(dǎo)電氧化物層和金屬層構(gòu)成的 混合層中的任何一種。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述透明導(dǎo)電氧 化物層是由選自ZnO、 Sn02以及ITO中的一種或更多種材料形成的。
16、 一種制造光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的方法，該方法包括以下步驟 在以預(yù)定方向構(gòu)圖的導(dǎo)電層的上表面上層疊光電轉(zhuǎn)換層； 對所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成由至少一個(gè)單元太陽能電池構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池模塊和旁路太陽能電池模塊，該旁路太陽 能電池模塊包括電連接至所述單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè)太 陽能電池；在構(gòu)圖后的光電轉(zhuǎn)換層的上表面上層疊背側(cè)電極層；以及 在與所述光電轉(zhuǎn)換層的構(gòu)圖方向相同的方向上對所述背側(cè)電極層進(jìn) 行構(gòu)圖。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在對所述光電轉(zhuǎn)換層和對 所述背側(cè)電極層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟中，進(jìn)行構(gòu)圖以露出部分的所述導(dǎo)電層。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述構(gòu)圖方法是從激光刻 劃法、機(jī)械刻劃法和光刻法構(gòu)成的組中選出的一種方法。
19、 一種制造光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的方法，該方法包括以下步驟 通過在導(dǎo)電層的上表面上排列由光電轉(zhuǎn)換層和背側(cè)電極層構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池而形成單元太陽能電池模塊；以及在所述導(dǎo)電層的上表面上形成旁路太陽能電池模塊，該旁路太陽能 電池模塊包括電連接至所述單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè)太陽 能電池。
20、根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述旁路太陽能電池與所 述單元太陽能電池是相同的或是不同的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有旁路二極管的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備及其制造方法。本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備包括由至少一個(gè)單元太陽能電池構(gòu)成的至少一個(gè)單元太陽能電池模塊；以及旁路太陽能電池模塊，其包括電連接至該單元太陽能電池以旁通電流的至少一個(gè)太陽能電池。根據(jù)本發(fā)明，可以制造具有高光電轉(zhuǎn)換效率的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。該光電轉(zhuǎn)換設(shè)備作為下一代清潔能源將有助于地球的環(huán)境保護(hù)，并且可以直接應(yīng)用于民用設(shè)施、公共設(shè)施和軍事設(shè)施等，以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)H01L31/042GK101405873SQ200780009938
公開日2009年4月8日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者安世源, 尹政欽, 李憲民, 李海錫, 池光善, 金范城, 金貨年, 魚英株 申請人:Lg電子株式會(huì)社