專利名稱：具有多彩層的薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法，特別是涉及一種用來(lái)當(dāng)作大樓帷幕墻的具有多彩層的薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
用來(lái)當(dāng)作大樓帷幕墻的薄膜太陽(yáng)能電池本身須具備可透光的特性。就一般的可透光的薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)而言，其基本工藝會(huì)經(jīng)過(guò)三層沉積(exposition)及三道激光劃線(scribe)的手續(xù)，現(xiàn)略述如下。第一階段是先以物理氣相沉積工藝(PVD)在預(yù)訂尺寸的玻璃基板(Glass Substrate)上形成一透明導(dǎo)電薄膜(Transparent ConductiveOxide,TC0)層，其選擇透光性高及導(dǎo)電性佳的材料，如氧化銦錫(ITO)、氧化錫(SnO2)、或氧化鋅(SiO)等。接著，利用第一道激光劃線在該透明導(dǎo)電薄膜層上定義出前部電極圖案(patterning)。第二階段為主吸收層(Active layer)的制作，其一般以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，PECVD)工藝在前部電極圖案的面上形成一層p-i-n類型排列的氫化非晶硅結(jié)構(gòu)(p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H)，此主吸收層是以i半導(dǎo)體薄膜作為光吸收及產(chǎn)生電子電洞對(duì)的主體結(jié)構(gòu)。此步驟后再利用第二道激光劃線在該主吸收層上定義出圖案。進(jìn)入第三階段后，以濺射(sputter)工藝在其上形成鋁/銀材料為主的一背部電極(back contact)層，并利用第三道激光劃線在該背部電極層上定義出背部電極圖案。最后，再于其上形成一保護(hù)層。在將上述的現(xiàn)有的薄膜太陽(yáng)能電池當(dāng)作大樓帷幕墻時(shí)，由于該薄膜太陽(yáng)能電池為可透光，因此光線從該薄膜太陽(yáng)能電池的二側(cè)皆可順利射入；也就是說(shuō)，當(dāng)該薄膜太陽(yáng)能電池用作大樓帷幕墻時(shí)，不但從大樓內(nèi)部可透過(guò)該帷幕墻看到大樓外部，即使從大樓外部亦可透過(guò)該帷幕墻看到大樓內(nèi)部。然而，建筑市場(chǎng)卻產(chǎn)生了希望從大樓外部透過(guò)該帷幕墻無(wú)法看到大樓內(nèi)部的需要，但此種現(xiàn)有的薄膜太陽(yáng)能電池在發(fā)揮本身將光能轉(zhuǎn)成電能的功能的同時(shí)，尚無(wú)法獲致此種為人所需的效果。職是之故，發(fā)明人經(jīng)悉心試驗(yàn)與研究，并一本鍥而不舍之精神而提出本案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本發(fā)明提出一種薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法，使其在用來(lái)當(dāng)作大樓帷幕墻時(shí)，祈在從大樓內(nèi)部透過(guò)該帷幕墻可看到大樓外部的條件下，從大樓外部透過(guò)該帷幕墻卻無(wú)法看到大樓內(nèi)部。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的一種薄膜太陽(yáng)能電池，包括一薄膜太陽(yáng)能電池本體，具有一第一面及一第二面；以及至少一膜層，位于該薄膜太陽(yáng)能電池本體的該第二面上，該至少一膜層供使用者從該第一面看向該第二面時(shí)可看穿該薄膜太陽(yáng)能電池，但從該第二面看向該第一面時(shí)僅可看到特定顏色反光而無(wú)法看穿該薄膜太陽(yáng)能電池。
本發(fā)明還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述的薄膜太陽(yáng)能電池本體包括一基板，具有一第一面及一第二面；一第一電極層，位于該基板的該第一面上；一主吸收層，位于該第一電極層上；及一第二電極層，位于該主吸收層上，其中該膜層位于該基板的該第二面上。前述的薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述的基板的材料為玻璃；該第一電極層的材料為一透明導(dǎo)電氧化物；該透明導(dǎo)電氧化物是選自氧化銦錫、氧化錫及氧化鋅其中之一；該主吸收層的材料為p-i-n類型排列的氫化非晶硅；該第二電極層的材料為一鋁/銀材料。前述的薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述的第二電極層上還具有一保護(hù)層，該保護(hù)層的材料為玻璃。前述的薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述的膜層具有偏光性，該膜層的材料包含鋁、銀及 /或硅晶，且該特定顏色反光為單色反光、彩色反光及多色反光其中之一。本發(fā)明還提出的一種薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，包括下列步驟提供一薄膜太陽(yáng)能電池本體，該薄膜太陽(yáng)能電池本體具有一第一面及一第二面；以及在該薄膜太陽(yáng)能電池本體的該第二面上形成至少一膜層，供使用者從該第一面看向該第二面時(shí)可看穿該薄膜太陽(yáng)能電池，但從該第二面看向該第一面時(shí)僅可看到特定顏色反光而無(wú)法看穿該薄膜太陽(yáng)能電池。前述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其還包括提供一基板，該基板具有一第一面及一第二面；在該基板的該第一面上形成一第一電極層；在該第一電極層上形成一主吸收層；及在該主吸收層上形成一第二電極層，其中該膜層是形成于該基板的該第二面上。前述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其還包括利用物理氣相沉積(PVD)工藝形成該第一電極層，且利用第一道激光劃線在該第一電極層上定義出前部電極圖案；利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝形成該主吸收層，且利用第二道激光劃線在該主吸收層上定義出圖案；利用濺射(sputter)工藝形成該第二電極層，且利用第三道激光劃線在該第二電極層上定義出背部電極圖案。前述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其還包括在該第二電極層上形成一保護(hù)層。前述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其還包括利用鋁、銀及/或硅晶形成該至少
一膜層。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的具有多彩層的薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的薄膜太陽(yáng)能電池，當(dāng)被用作為大樓帷幕墻時(shí)，在發(fā)揮本身將光能轉(zhuǎn)成電能的同時(shí)，不但讓使用者從大樓內(nèi)部透過(guò)該帷幕墻可看到大樓外部，且從大樓外部透過(guò)該帷幕墻卻無(wú)法看到大樓內(nèi)部，而僅能看到單色、彩色或多色的反光。


圖1為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池一較佳實(shí)施例的剖視示意圖。圖2為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池的功能的示意圖。圖3為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法一較佳實(shí)施例的流程圖。1 薄膜太陽(yáng)能電池10 基板11 第一電極層12 主吸收層
13:第二電極層14:保護(hù)層15 膜層100 薄膜太陽(yáng)能電池本體2 薄膜太陽(yáng)能電池25 膜層200 薄膜太陽(yáng)能電池本體
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的具有多彩層的薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法其具體實(shí)施方式
、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細(xì)說(shuō)明。然需了解的是，這些附圖中所標(biāo)示的元件是為說(shuō)明清晰之用，其并不代表實(shí)際的尺寸與比例，且為求圖面簡(jiǎn)潔以利于了解，附圖中亦省略了部分現(xiàn)有習(xí)知元件。請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池一較佳實(shí)施例的剖視示意圖。本發(fā)明較佳實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)能電池1，主要是由一薄膜太陽(yáng)能電池本體100及至少一膜層15所構(gòu)成。上述的薄膜太陽(yáng)能電池本體100具有一第一面及一第二面，在本實(shí)施例中，本體 100的上面為該第一面，本體100的下面為該第二面。上述的至少一膜層15位于該薄膜太陽(yáng)能電池本體的該第二面上。本實(shí)施例中該膜層15雖僅繪制了一層，但實(shí)際制作上其亦可由多層膜所形成。該膜層15為單向透視膜， 該膜層15的材料為鋁、銀或硅晶。本發(fā)明的主要精神在于，藉由在現(xiàn)有習(xí)用的薄膜太陽(yáng)能電池本體100的第二面設(shè)置膜層15，便可供使用者從該第一面看向該第二面時(shí)可看穿該薄膜太陽(yáng)能電池1，但從該第二面看向該第一面時(shí)僅可看到特定顏色反光而無(wú)法看穿該薄膜太陽(yáng)能電池1。由于所采用的薄膜太陽(yáng)能電池本體100是現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)，因此視不同的需要其亦具有不同的組成結(jié)構(gòu)，圖1中所示僅為較常見(jiàn)的一種，熟知本項(xiàng)技術(shù)者可輕易得知本發(fā)明的應(yīng)用范圍非僅限于該種結(jié)構(gòu)。說(shuō)明此種常見(jiàn)的薄膜太陽(yáng)能電池本體100的結(jié)構(gòu)如下。由基板10開(kāi)始，往上依序疊層的是第一電極層11、主吸收層12、第二電極層13及保護(hù)層14。在材料的使用方面，第一電極層11的材料為諸如選自氧化銦錫(ITO)、氧化錫(SnC^)及氧化鋅(SiO)的透明導(dǎo)電氧化物，主吸收層12的材料為p-i-n類型排列的氫化非晶硅，第二電極層13的材料為鋁或銀材料，而保護(hù)層的材料為玻璃。請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池的功能的示意圖。由于使用包含鋁、銀及/或硅晶的材料來(lái)當(dāng)作形成于薄膜太陽(yáng)能電池本體200的其中一面的膜層 25，以制作具有含偏光性的膜層25的薄膜太陽(yáng)能電池2 ；如圖2所示，使用者若從薄膜太陽(yáng)能電池本體200側(cè)看向膜層25側(cè)時(shí)可看穿薄膜太陽(yáng)能電池2，但若從膜層25側(cè)看向薄膜太陽(yáng)能電池本體200側(cè)時(shí)僅可看到諸如單色、彩色或多色等特定顏色反光而無(wú)法看穿薄膜太陽(yáng)能電池2。欲制作本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池，其制作方法亦有極大部分與現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)相同，現(xiàn)基于上述圖1的薄膜太陽(yáng)能電池1的結(jié)構(gòu)以說(shuō)明其制作方法如下。請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明所提出的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法一較佳實(shí)施例的流程圖。首先，以物理氣相沉積工藝(PVD)在基板10上形成一透明導(dǎo)電薄膜層，接著利用第一道激光劃線在該透明導(dǎo)電薄膜層上定義出前部電極圖案以形成第一電極層11 (步驟一)。其次，以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在第一電極層11上形成主吸收層12 (p-i-n類型排列的氫化非晶硅結(jié)構(gòu)(p-a-Si :H/i-a-Si :H/n-a-Si :H))，接著利用第二道激光劃線在主吸收層12上定義出圖案(步驟二)。最后，以濺射(sputter)工藝在主吸收層12上形成一層鋁或銀材料，并利用第三道激光劃線在該鋁或銀材料上定義出背部電極圖案以形成第二電極層13 (步驟三)。之后，再于其上利用玻璃形成保護(hù)層14 (步驟四)。 完成了習(xí)用的薄膜太陽(yáng)能電池本體100，接著利用鋁、銀及/或硅晶等材料在薄膜太陽(yáng)能電池本體100的另一面形成至少一膜層15，以完成薄膜太陽(yáng)能電池1的制作(步驟五)。藉由此種具偏光性及反光性的膜層15，所制作的薄膜太陽(yáng)能電池1在被當(dāng)被用作為大樓帷幕墻時(shí)，在發(fā)揮本身將光能轉(zhuǎn)成電能的功能的同時(shí)，不但讓使用者從大樓內(nèi)部透過(guò)該帷幕墻可看到大樓外部，且從大樓外部透過(guò)該帷幕墻卻無(wú)法看到大樓內(nèi)部，而僅能看到單色、彩色或多色的反光。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，依據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求書及說(shuō)明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于包括一薄膜太陽(yáng)能電池本體，具有一第一面及一第二面；及至少一膜層，位于該薄膜太陽(yáng)能電池本體的該第二面上，該至少一膜層供使用者從該第一面看向該第二面時(shí)能看穿該薄膜太陽(yáng)能電池，但從該第二面看向該第一面時(shí)僅能看到特定顏色反光而無(wú)法看穿該薄膜太陽(yáng)能電池。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的薄膜太陽(yáng)能電池本體包括一基板，具有一第一面及一第二面； 一第一電極層，位于該基板的該第一面上； 一主吸收層，位于該第一電極層上；及一第二電極層，位于該主吸收層上， 其中該膜層位于該基板的該第二面上。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的基板的材料為玻璃。
4.如權(quán)利要求2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的第一電極層的材料為一透明導(dǎo)電氧化物。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的透明導(dǎo)電氧化物選自氧化銦錫、氧化錫及氧化鋅其中之一。
6.如權(quán)利要求2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的主吸收層的材料為 p-i-n型排列的氫化非晶硅。
7.如權(quán)利要求2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的第二電極層的材料為一鋁或銀材料。
8.如權(quán)利要求2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的第二電極層上還具有一保護(hù)層。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的保護(hù)層的材料為玻^^ ο
10.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的膜層具有偏光性。
11.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的膜層的材料包含鋁、銀及/或硅晶。
12.如權(quán)利要求1所述的薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于其中所述的特定顏色反光為單色反光、彩色反光及多色反光其中之一。
13.一種薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其包括下列步驟(a)提供一薄膜太陽(yáng)能電池本體，該薄膜太陽(yáng)能電池本體具有一第一面及一第二面；以及(b)在該薄膜太陽(yáng)能電池本體的該第二面上形成至少一膜層，供使用者從該第一面看向該第二面時(shí)可看穿該薄膜太陽(yáng)能電池，但從該第二面看向該第一面時(shí)僅可看到特定顏色反光而無(wú)法看穿該薄膜太陽(yáng)能電池。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (a)包括(al)提供一基板，該基板具有一第一面及一第二面； (a2)在該基板的該第一面上形成一第一電極層； (a3)在該第一電極層上形成一主吸收層；及(a4)在該主吸收層上形成一第二電極層，其中該膜層形成于該基板的該第二面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (a2)包括利用物理氣相沉積工藝形成該第一電極層；及利用第一道激光劃線在該第一電極層上定義出前部電極圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (a3)包括利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成該主吸收層；及利用第二道激光劃線在該主吸收層上定義出圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (a4)包括利用濺射工藝形成該第二電極層；及利用第三道激光劃線在該第二電極層上定義出背部電極圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (a4)之后還包括一步驟在該第二電極層上形成一保護(hù)層。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于其中所述的步驟 (b)包括利用鋁銀及/或硅晶形成該至少一膜層。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種具有多彩層的薄膜太陽(yáng)能電池及其制作方法。該薄膜太陽(yáng)能電池包括一薄膜太陽(yáng)能電池本體，具有一第一面及一第二面；及至少一膜層，位于該薄膜太陽(yáng)能電池本體之的該第二面上，該膜層為單向透視膜。該制作方法包括下列步驟在薄膜太陽(yáng)能電池本體的第二面上形成至少一膜層。本發(fā)明的薄膜太陽(yáng)能電池，供使用者從第二面看向第一面時(shí)可看穿薄膜太陽(yáng)能電池，但從第一面看向第二面時(shí)僅可看到特定顏色反光而無(wú)法看穿薄膜太陽(yáng)能電池。
文檔編號(hào)H01L31/075GK102479860SQ20101056011
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者劉吉人, 張一熙, 梅長(zhǎng)锜 申請(qǐng)人:吉富新能源科技(上海)有限公司