專利名稱：太陽能電池的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的制備方法，尤其涉及硅太陽能電池的制備方法。
背景技術：
太陽能電池是利用半導體材料的光生伏特原理制成的。根據(jù)半導體光電轉換材料種類不同，太陽能電池可以分為硅基太陽能電池(請參見太陽能電池及多晶硅的生產(chǎn)，材料與冶金學報，張明杰等，vol6，p33-38 (2007))、砷化鎵太陽能電池、有機薄膜太陽能電池
坐寸ο目前，太陽能電池以硅基太陽能電池為主。請參閱圖1，現(xiàn)有技術中的硅基太陽能電池10包括:一背電極12、一 P型娃層14、一 N型娃層16和一上電極18。所述P型娃層14米用多晶娃或單晶娃制成,具有第一表面142以及與該第一表面142相對設置的第二表面144，該第二表面144為一平面結構。所述背電極12設置于所述P型硅層14的第一表面142，且與該P型硅層14的第一表面142歐姆接觸。所述N型硅層16形成于所述P型硅層14的第二表面144，作為光電轉換的材料。該N型硅層16的表面為一平整的平面結構。所述上電極18設置于所述N型硅層16的表面。所述太陽能電池10中P型硅層14和N型硅層16形成P-N結區(qū)。當該太陽能電池10在工作時，光從上電極18 —側直接入射至所述上電極18，并經(jīng)過所述上電極18和所述N型硅層16到達所述P-N結區(qū)，所述P-N結區(qū)在光子激發(fā)下產(chǎn)生多個電子-空穴對(載流子)，所述電子-空穴對在靜電勢能作用下分離并分別向所述背電極12和上電極18移動。如果在所述太陽能電池10的背電極12與上電極18兩端接上負載，就會有電流通過外電路中的負載。然而，上述結構中所述光子需要通過所述上電極18和所述N型硅層16之后才到達所述P-N結區(qū)，使得一部分入射光線被所述上電極18和N型硅層16吸收，使所述P-N結區(qū)對光的吸收率較低，進而減少了 P-N結區(qū)激發(fā)出的載流子的量，降低了太陽能電池10的光電轉換效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種具有較高光電轉換效率的太陽能電池的制備方法。一種太陽能電池的制備方法，其包括以下步驟:步驟a，提供P-N結單元預制體，其包括層疊且接觸設置的一第一硅層及一第二硅層，所述P-N結單元預制體具有相對的一第一表面和一第四表面；步驟b，所述P-N結單元預制體的，所述第一表面形成一第一電極層及所述第四表面形成一第二電極層，以形成電池單元預制體；步驟c，沿上述各層的層疊方向切割所述電池單元預制體，得到至少一矩形第一電池單元和多個第二電池單元，每一所述第二電池單元具有一連續(xù)的曲面。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明太陽能電池的制備方法有效利用了圓柱形或圓片狀的硅原材料，不僅可以制造矩形的太陽能電池，利用圓柱形或圓片狀的硅原材料制造了矩形的太陽能電池之后剩余的材料不必廢棄掉，也可用作太陽能電池利用，并且用剩余材料制成的太陽能電池中光可直接入射至所述受光端面，由于該受光端面沒有被電極覆蓋，使得光子不必先經(jīng)過電極、N型硅層后才到達P-N結區(qū)，從而減少了電極和N型硅層對光的吸收，提高了 P-N結區(qū)的光吸收率，相應地，使得P-N結區(qū)可激發(fā)出更多的電子-空穴對，提高了整個太陽能電池的光電轉換效率。另外，受光端面為曲面，因此接受太陽光的面積更大了，進一步提聞太陽能電池的光電轉換效率。


圖1為現(xiàn)有技術中的太陽能電池的結構示意圖。圖2為本發(fā)明第一實施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。圖3為圖2所示流程圖的子流程圖。圖4為圖2所示流程圖的一個步驟的示意圖。圖5為本發(fā)明第一實施例提供的一種太陽能電池的結構示意圖。圖6為本發(fā)明第一實施例提供的另一種太陽能電池的結構示意圖。圖7為本發(fā)明第一實施例提供的又一種太陽能電池的結構示意圖。圖8為本發(fā)明第一實施例提供的又一種太陽能電池的結構示意圖。圖9為本發(fā)明第二實施例提供的太陽能電池的制備方法的部分示意圖。圖10為本發(fā)明第二實施例提供的太陽能電池的結構示意圖。圖11為本發(fā)明第二實施例提供的太陽能電池組的結構示意圖。圖12為本發(fā)明第三實施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。圖13為本發(fā)明第三實施例提供的太陽能電池組的結構示意圖。圖14為本發(fā)明第四實施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。圖15為本發(fā)明第四實施例提供的太陽能電池組的結構示意圖。主要元件符號說明
權利要求
1.一種太陽能電池的制備方法，其包括以下步驟: 步驟a，提供P-N結單元預制體，其包括層疊且接觸設置的一第一硅層及一第二硅層，所述P-N結單元預制體具有相對的一第一表面和一第四表面，所述第一表面為第一硅層遠離第二娃層的一表面，所述第四表面為第二娃層遠離第一娃層的一表面； 步驟b，所述P-N結單元預制體的，所述第一表面形成一第一電極層及所述第四表面形成一第二電極層，以形成電池單元預制體； 步驟C，沿上述各層的層疊方向切割所述電池單元預制體，得到至少一矩形第一電池單元和多個第二電池單元，每一所述第二電池單元具有一連續(xù)的曲面。
2.如權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述每一第二電池單元的曲面與所述每一第二電池單元的所述P-N結的第一表面和第四表面相交，且作為該每一第二電池單元的直接接受外界光線的受光端面。
3.如權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟a中，提供P-N結單元預制體的方法包括:步驟al，提供一圓柱狀硅基材；步驟a2，切割所述圓柱狀硅基材，形成多個圓片狀的娃片；步驟Sa3,對每一娃片進行摻雜形成P-N結預制體單元。
4.如權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟b中，該第一電極層和第二電極層通過導電粘結劑粘結在該第一硅層和第二硅層的表面。
5.如權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟b中，該第一電極層和第二電極層通過真空蒸鍍法或磁控濺射法形成于所述第一硅層和第二硅層的表面。
6.如權利要求3所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟c中，圓柱狀的所述電池單元預制體中切割出在所述第一表面或第四表面上有最大面積的方形體為矩形第一電池單元，其余的為四個 第二電池單元。
7.如權利要求6所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述第二電池單元包括第一表面、第四表面及連接該第一表面和第四表面的相連接的二側面，其中一側面為所述的一個連續(xù)的曲面，另一側面為切割面，所述曲面與切割面相交形成兩個間隔的交叉線。
8.如權利要求7所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述切割面為所述第二電池單元的放置面。
9.如權利要求8所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，進一步包括一步驟e，將多個第二電池單元結合在一起形成一太陽能電池。
10.如權利要求9所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟e中，將多個第二電池單元排列于多行多列，且使每一行中的多個第二電池單元串聯(lián)連接，使每一列中的多個邊第二池單元并聯(lián)連接。
11.如權利要求10所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟e中，使所述每一行中的每個第二電池單元的第二電極層與相鄰的第二電池單元的第一電極層接觸設置。
12.如權利要求11所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟e中，使所述每一列中的每個第二電池單元的第一電極層與相鄰的第二電池單元的第一電極層接觸，所述每個第二電池單元的第二電極層與相鄰的第二電池單元的第二電極層接觸設置。
13.如權利要求12所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟e中，使所述每一列中的相鄰兩個第二電池單元通過交叉線連接在一起。
14.如權利要求9所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟e中，使每個第二電池單元的連續(xù)的曲面拼接在一起構成太陽能電池的受光端面。
15.如權利要求14所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述太陽能電池的受光端面上形成一層減反射層。
16.如權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述每一第二電池單元用作一太陽能電池，所述第一電池單元用作一太陽能電池。
17.如權利要求6所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，進一步包括:步驟f，將多個第一電池單元沿一個方向層疊設置，使每個第一電池單元中的第一電極層與相鄰的第一電池單元中的第二電極層相接觸；以及，步驟h沿層疊的方向切割所述多個第一電池單元，形成至少一平面結 構，該平面結構的表面平行于該切割方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的制備方法，其包括以下步驟步驟a，提供P-N結單元預制體，其包括層疊且接觸設置的一第一硅層及一第二硅層，所述P-N結單元預制體具有相對的一第一表面和一第四表面；步驟b，所述P-N結單元預制體的，所述第一表面形成一第一電極層及所述第四表面形成一第二電極層，以形成電池單元預制體；步驟c，沿上述各層的層疊方向切割所述電池單元預制體，得到至少一矩形第一電池單元和多個第二電池單元，每一所述第二電池單元具有一連續(xù)的曲面。本發(fā)明太陽能電池的制備方法有效利用原材料，并且制備得到的太陽能電池的光電轉換效率高。
文檔編號H01L31/18GK103187476SQ20111045013
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者金元浩, 李群慶, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司