光电装置及其制造方法

专利名称：光电装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光电装置及其制造方法。
背景技术：
目前，伴随着现有能源如石油、煤炭等将会枯竭的预测，人们越来越关注替代这些现有能源的可替代能源。其中，太阳能因其资源丰富且不污染环境而特别受到瞩目。直接将太阳能转换为电能的装置是光电装置，即太阳能电池。光电装置主要利用了半导体接合的光电现象。即，如果光入射到分别掺杂了 P型和η型杂质的半导体p-i-n 接合面并被吸收，则光能在半导体内部产生电子和空穴，所产生的电子和空穴通过内部电场发生分离，由此使光电产生在P-i-n接合两端上。此时，如果在接合两端上形成电极，并由导线将其连接，则电流通过电极和导线而流向外部。

发明内容
本发明提供一种制造光电装置时能够降低人工费和设备费的光电装置及其制造方法。另外，本发明提供能够缩短光电装置的完成时间的光电装置及其制造方法。本发明所要达到的技术课题，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。本发明光电装置的制造方法，包括以下步骤在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极；形成用来覆盖所述第二电极的绝缘层；形成沟槽线，即形成第一沟槽线和第二沟槽线以使所述第二电极暴露在所述第二电极上的所述绝缘层上，且在所述第一沟槽线和所述第二沟槽线之间至少包括两个光电单元；形成导电性母线，将导电物质填充在所述第一沟槽线和第二沟槽线以形成第一导电性母线和第二导电性母线。另外，本发明的光电装置，包括光电基板，在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极；绝缘层，其包括形成在所述光电基板且具有到达至所述第二电极表面的深度的第一沟槽线和第二沟槽线；以及第一导电性母线和第二导电性母线，其通过在所述第一沟槽线和第二沟槽线上填充导电物质而形成；其中，在所述第一沟槽线和所述第二沟槽线之间至少包括两个光电单元。如果使用根据本发明的光电装置及其制造方法，则具有能够降低制造光电装置时的人工费和设备费的优点。另外，还具有能够缩短光电装置的完成时间的优点。


图Ia至图Ig为根据本发明实施例的光电装置中用于说明光电基板制造方法的图；图加至图2d为根据本发明实施例的光电装置中用于说明绝缘层制造方法的图3a至图3c为对根据本发明第一实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图4为对根据本发明第二实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图fe至图恥为对根据本发明第三实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图6为根据本发明第四实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图7a至图7d为根据本发明第五实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图至图8d为根据本发明第六实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图；图9a至图9g为根据本发明第七实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。符号说明
110光电基板
111基板
113第一电极
115光电转换层
117第二电极
120绝缘层
130导电性母线
140导电性配线
150接线盒
160保护部
具体实施例方式以下参照附图对本发明进行说明。对本发明进行说明时，为了不脱离本发明要点省略对本领域技术人员来说是显而易见的技术内容。另外，以下说明的技术用语仅仅是为了便于理解本发明而使用，要注意其他制造公司或研究机构可以使用与本发明的技术用语具有相同用途的其它用语。图Ia至图Ig为在本发明实施例的光电装置中用于说明光电基板制造方法的图。如图Ia所示，先准备基板111。基板111可以为绝缘透明基板111。如图Ib所示，在基板111上形成第一电极113。在本发明实施例中，第一电极113 可以通过化学气相沉积法(CVD法)来形成，也可以通过氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等透明导电性氧化物((TCO transparent ConductiveOxide))来形成。如图Ic所示，激光照射在第一电极113侧或基板111侧，使得第一电极113被划线(scribe)。由此在第一电极113上形成第一分离槽210。即，由于第一分离槽210贯通第一电极113，因此能够防止相邻的第一电极113之间的短路。如图Id所示，通过CVD法层压光电转换层115以覆盖第一电极113和第一分离槽 210。此时，光电转换层115可通过依次层压ρ型半导体层、纯半导体层和η型半导体层来形成。在为了形成P型半导体层而使如单硅烷(SiH4)等包括硅元素的原料气体和如乙硼烷 (B2H6)等包括三族元素的掺杂气体混入到反应腔室内时，ρ型半导体层通过CVD法被层压。 然后，在腔室内仅流入含有硅的原料气体时，纯半导体层通过CVD法而被形成在ρ型半导体
7层上。最后，在如磷化氢(PH3)等含有五族元素的掺杂气体和含有硅的原料气体混入到腔室内时，n型半导体层通过CVD法而被层压在纯半导体层上。由此，位于第一电极113上的光电转换层115包括依次层压ρ型半导体层、纯半导体层和η型半导体层的非晶质半导体层。如图Ie所示，在大气中激光照射在基板111侧或光电转换层115侧，使得光电转换层115被划线。由此在光电转换层115上形成第二分离槽220。如图If所示，通过CVD或溅射法形成覆盖光电转换层115和第二分离槽220的第二电极117。第二电极117可以为诸如Al或Ag的金属电极。如图Ig所示，在大气中照射激光以使光电转换层115和第二电极117被划线。由此形成光电转换层115和第二电极117的第三分离槽230。通过上述图Ia至图Ig所示的制造方法，准备包括基板111、第一电极113、光电转换层115和第二电极117的光电基板110。图加至图2d为本发明实施例的光电装置中用于说明绝缘层120的制造方法的图。在以下附图中(图加至图9g)中，从侧面观察光电基板110和其他层时，虽然均处于暴露状态，但应注意这仅仅是为了便于说明而采用的方式，在实际制造的光电装置中上述层并没有暴露在外部。如图加所示，在准备好的光电基板110的两侧分别形成第四分离槽240-1、240-2。 在大气中照射激光以使第二电极117、光电转换层115和第一电极113被划线，由此可形成第四分离槽240-1、240-2。通过第四分离槽240-1、240-2决定光电基板的有效区域R和无效区域。在有效区域R发生光电，而在无效区域不发生光电。形成第四分离槽240-1、240-2后，通过公知的层压法形成覆盖第二电极117、第三分离槽230和第四分离槽MO的绝缘层120。这样的绝缘层120用来保护光电基板110，可以包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，Ethylene Vinyl Acetate)。如图2b所示，在绝缘层120上形成两个第一沟槽线H1-1、第二沟槽线Hl_2以使第二电极117暴露。在此，优选第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2形成在与第四分离槽 240-1、240-2相邻接的有效区域R的第二电极117上，且优选在第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2之间包括至少两个光电单元PVCl、PVC2、PVC3。由于在第一光电单元PVCl形成有第四分离槽对0，因此在第一光电单元PVCl不发生光电，第一光电单元PVCl的第一电极和第二电极形成等电位状态。在第二光电单元PVC2和第三光电单元PVC3没有形成第四分离槽对0，因此发生光电。由此，优选在第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2之间至少包括两个光电单元。在此，用于暴露第二电极117的第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H2-2可以按照如图 2c和图2d所示的方式形成。以下进行具体说明。如图2c所示，在绝缘层120上以不暴露第二电极117的方式形成第一沟槽线 H1-1、第二沟槽线H1-2。即，使所形成的第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2的深度浅于绝缘层120的深度。形成第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H2-2后，将多个沟槽H2形成在第一沟槽线 H1-1、第二沟槽线H2-2的底面，使得第二电极117被暴露。为了具体说明沟槽H2的形成方法，以下参照图2d。图2d为对图2c中的A-A’截面进行放大的截面放大图。参照图2d，在大气中照射激光，以使多个沟槽H2按照间隔有一定距离的方式形成在第一沟槽线H1-1、第二沟槽线 H1-2的底面。在此，优选多个沟槽H2之间的间隔距离为1. 0 10厘米(cm)。如果小于 1. 0cm，则难以进行加工且需要较长的加工时间。如果大于10cm，则填充到沟槽H2的导电物质与第二电极117的接点数会减少而使电阻增加，由此存在产生热的问题。另一方面，对图2b和图2c进行说明时，虽然记载的是形成绝缘层120后再形成第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2，但也可以利用三维印刷技术使第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2和沟槽H2与绝缘层120 —起形成。在此，三维印刷技术是指在三维打印机的墨盒内加入液体状的高分子物质，然后对上述高分子物质进行层层印刷或喷射而制造出三维构造物的技术。这样的三维印刷技术最近已脱离了单纯的纸质印刷而应用于电子产业和生命工程，如果上述印刷技术能够进行批量生产，则具有进行制造时可缩短生产时间的优点。对于利用所述三维印刷技术来形成绝缘层120的方法，将作为绝缘层120的构成物质的、液体状固化性高分子聚合物加入到三维打印机的墨盒后喷射在光电基板110上。 此时，为了形成第一沟槽线H1-1、第二沟槽线H1-2和多个沟槽H2，通过三维技术形成绝缘层 120。以下，为了便于说明，将图2c所示的光电装置为基础对本发明的光电装置进行说明。由此，以下将要说明的本发明实施例可以用图2b所示的绝缘层120作为基础。图3a至图北是对根据本发明第一实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。参照图3a，在形成于绝缘层120上的第一沟槽线Hl-I、第二沟槽线Hl_2和沟槽H2 中填充导电物质以形成第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2。由此，第二电极117 与第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2可形成电连接。在此，优选第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2的垂直截面面积为 0. 3 1. 0平方毫米(mm2)。其原因在于，如果小于0. 3mm2，则因电阻增加而产生热，由此会减少效率和寿命，如果大于1. 0mm2，则会增加导电物质的使用量，由此导致制造成本的上升。形成第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2后形成第一导电性配线 (wire) 140-1和第二导电性配线140-2，以使第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2 与接线盒(Junction box) 150进行电连接。其中，第一导电性配线140-1的一侧与第一导电性母线130-1相接触，而另一侧形成在绝缘层120上；第二导电性配线140-2的一侧与第二导电性母线130-2相接触，而另一侧形成在绝缘层120上。此时，第一导电性配线140-1 另一侧和第二导电性配线140-2的另一侧按照间隔有一定距离的方式进行配置，由此使第一导电性配线140-1的另一侧和第二导电性配线140-2的另一侧无法相连接。第一导电性配线140-1和第二导电性配线140-2通过下述方法形成首先印刷出诸如银(Ag)、金(Au)、 铜(Cupper)或铝(Al)等导电性金属涂层、或者包括氧化锌(ZnO)、碳纳米管(CNT)或石墨烯(Graphene)的导电性涂层，然后通过干燥(drying)工序和固化(curing)工序而形成。在此，优选第一导电性配线140-1、第二导电性配线140-2的垂直截面面积为 0. 3 1. 0平方毫米(mm2)。其原因在于，如果小于0. 3mm2，则因电阻增加而产生热，由此会减少效率和寿命，如果大于1. 0mm2，则会增加导电物质的使用量，由此导致制造成本的上升。若参照图北，先形成第一导电性配线140-1和第二导电性配线140-2后形成盖层122。在此，在盖层122上形成接线槽IM用以插入接线盒。接线槽IM使第一导电性配线 140-1和第二导电性配线140-2的另一侧暴露于外部。因此，如果接线盒被插入到上述接线槽124，则接线盒的两个端子分别与第一导电性配线140-1和第二导电性配线140-2电连接。形成盖层122时，接线槽1 可通过掩模来形成，也可以通过如上所述的、形成绝缘层120时所使用的三维印刷技术来形成具有接线槽124的盖层122。为了缩短制造时间且进行批量生产，优选使用三维印刷技术。盖层122防止第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2和第一导电性配线 140-1和第二导电性配线140-2通过空气或水分而被腐蚀。优选绝缘层120和盖层122的厚度为0. 3 5毫米(mm)。如果厚度小于0. 3毫米 (mm)，则难以阻止第一导电性母线130-1、第二导电性母线130-2和第一导电性配线140-1、 第二导电性配线140-2的腐蚀且使耐久性下降。如果厚度大于5毫米，则构成绝缘层120 和盖层122的绝缘物质的使用量会增加，由此导致制造成本增加。参照图3c，将接线盒150插入在形成于盖层122上的接线槽124内。另一方面，图 3c所示的接线盒150是具有两个端子的接线盒。这仅仅是接线盒的一例，接线盒150可以采取具有一个端子的方式。图4为对根据本发明第二实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。参照图4，根据本发明第二实施例的光电装置中具有多个图3a至图3c所示的根据第一实施例的光电装置的第一导电性配线140-1和第二导电性配线140-2。而且多个第一导电性配线140-1和第二导电性配线140-2以并联的方式相连接。如此地，如果多个第一导电性配线140-1并联连接，则第一导电性配线140-1的整个电阻值会小于一个导电性配线140-1的电阻值。由此，与使用一个导电性配线140-1的情况相比可减少热的产生，因此模块的效率和长期耐久性均得到提高。如上所述，如果形成多个导电性配线后进行图北至图3c的过程，则可以形成根据本发明第二实施例的光电装置。图fe至图5c为对根据本发明第三实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。参照图5a，根据本发明第三实施例的光电装置，在绝缘层120上形成第一沟槽线 H1-1、第二沟槽线H1-2和多个沟槽H2后，形成第一延长沟槽线H3-1和第二延长沟槽线 H3-2。在此，第一延长沟槽线H3-1按照其一侧与第一沟槽线Hl-I相连接、另一侧形成在绝缘层120的方式形成。第二延长沟槽线H3-2按照其一侧与第二沟槽线H1-2相连接、另一侧形成在绝缘层120的方式形成。而且第一连接沟槽线H3-1的另一侧和第二连接沟槽线H3-2的另一侧按照间隔有一定距离的方式进行配置，以使第一延长沟槽线H3-1的另一侧和第二连接沟槽线H3-2的另一侧不相连接。第一延长沟槽线H3-1和第二延长沟槽线H3-2的深度d2可以与第一沟槽线Hl-I 和第二沟槽线H1-2的深度相同或不相同的方式形成。然而，优选第一连接沟槽线H3-1和第二连接沟槽线H3-2的深度d2浅于绝缘层120的厚度dl的方式形成。参照图恥，形成第一延长沟槽线H3-1和第二延长沟槽线H3-2后，将导电物质填充
10到第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2、沟槽H2和第一延长沟槽线H3-1和第二延长沟槽线 H3-2内，由此形成导电性配线145-1。然后，在绝缘层120上形成盖层122。而且在盖层122上形成用以插入接线盒的接线槽124。接线槽IM使第一延长沟槽线和第二延长沟槽线的另一侧暴露在外部。对于接线槽M的形成方法，可以采用利用掩膜的二维印刷法，且可以利用上述的三维印刷技术形成具有接线槽124的盖层122。其次，在接线槽124内设置接线盒。对于接线盒的配置已在图3c中进行了说明， 因此省略该部分的说明。图6是对根据本发明第四实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。参照图6，根据本发明第四实施例的光电装置中具有多个图fe至图恥所示的根据第三实施例的光电装置的第一连接沟槽线H3-1和第二连接沟槽线H3-2。如此地，如果形成多个第一连接沟槽线H3-1和第二连接沟槽线H3-2，则能够获得与图4说明的效果相同或类似的效果。图7a至图7d是对根据本发明第五实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。如图7a至7b所示，将导电物质填充到第一沟槽线Hl_l和第二沟槽线Hl_2、沟槽 H2之前，在绝缘层120上形成第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2。在此，优选将第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2形成在光电基板110的有效区域R上。图7a至图7b所示的第一垫沟槽H4_l和第二垫沟槽H4_2呈T字形，且垫沟槽的一侧与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2相连接。在此，第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽 H4-2不一定是T字形，也可以是与其他光电装置的接线盒的电缆电连接的接合图案形状。第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2的深度d3可以与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2的深度相同或与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2的深度有差异。然而，优选第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2的深度浅于绝缘层120的厚度。另外，第一垫沟槽 H4-1和第二垫沟槽H4-2离第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2距有L3左右的规定距离。 在此，优选规定距离L3为光电基板110的边长L的三分之一以下。如果规定距离L3为边长L的三分之一以下，则形成太阳光阵列时能够有效减少电线的长度，由此降低安装费用。然后，将导电物质填充到第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2、沟槽H2和第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2内，形成第一导电性母线130-1、130-3和第二导电性母线 130-2、130-4。参照图7c，在绝缘层120和第一导电性母线130-1、130_3和第二导电性母线 130-2,130-4上形成盖层122。形成盖层122时形成接线槽124_1、124_2，以使填充在第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2的第一导电性母线130-3和第二导电性母线130-4暴露。参照图7d，通过接线槽1Μ-1、1Μ-2设置接线盒150-1、150-2，以使第一导电性母线130-1,130-3和第二导电性母线130-2,130-4与接线盒150-1,150-2电连接。如图7a至图7d所示，通过填充在第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4_2的导电物质而形成的母线130-3、130-4，其通过接线盒和电缆与相邻的光电装置进行连接，因此能够连接多个图7d所示的光电装置。图至图8d为对根据本发明第六实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。如图至图8b所示，将导电物质填充到第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2、沟槽H2之前，在绝缘层120上形成第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2。在此，第一垫沟槽 H4-1和第二垫沟槽H4-2形成在与图7a至图7b所示的光电装置不同的、光电基板110的无效区域上。所形成的第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2呈T字形，且垫沟槽的一侧与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2相连接。在此，第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2不一定是T字形，也可以是与其他光电装置的接线盒的电缆电连接的接合图案形状。第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2的深度d4可以与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2的深度相同或与第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2的深度有差异。然而，优选第一垫沟槽H4-1和第二垫沟槽H4-2的深度浅于绝缘层120的厚度。将导电物质填充到第一沟槽线Hl-I和第二沟槽线H1-2、沟槽H2和第一垫沟槽 H4-1和第二垫沟槽H4-2内，由此形成第一导电性母线130-1和第二导电性母线130-2。参照图8c，在绝缘层120、第一导电性母线130-1、130-3和第二导电性母线130-2、 130-4上形成盖层122。形成盖层122时形成接线槽124_1、124_2，以使填充在第一垫沟槽 H4-1和第二垫沟槽H4-2的第一导电性母线130-3和第二导电性母线130-4暴露。 参照图8d，通过接线槽IM-I、124-2设置接线盒150_1、150-2,以使第一导电性母线130-1,130-3和第二导电性母线130-2,130-4与接线盒150-1,150-2电连接。如图至图8d所示，对于通过填充在第一和第二垫沟槽H4的导电物质而形成的母线130-3、130-4，其通过接线盒和电缆与相邻的光电装置进行连接，因此能够连接多个图 8d所示的光电装置。如果使用图7a至图7d、图8a至图8d所示的、根据本发明第五实施例和第六实施例的光电装置，则能够容易地串联或并联多个光电装置。更加具体来说，在根据第五实施例和第六实施例的光电装置的第一垫沟槽H4-1 和第二垫沟槽H4-2内填充导电物质，由此形成母线130-3、130-4后，连接具有一个端子一个电缆的接线盒，并通过上述电缆连接相邻光电装置的接线盒，则在形成太阳光阵列时能够有效减少电线的长度，由此降低安装费用。图9a至图9g为对根据本发明第七实施例的光电装置及其制造方法进行说明的图。参照图9a，通过如图Ia至图Ie的制造方法准备光电基板110，然后在光电基板 110的横方向上按照分离槽之间具有相同的间隔距离的方式形成多个第四分离槽M0-1、 240-2,240-3,240-4.然后，在光电基板110的纵方向的两侧形成两个第四分离槽对0_5、 240-6.光电基板110通过按照上述方式形成的六个第四分离槽MO-IJ40-2J40-3、 240-4,240-5,240-6而被划分成三个有效区域Rl、R2、R3和其余的无效区域。然后，在光电基板110上形成第一绝缘层120后，在第一绝缘层120上形成第一至第三沟槽线Η1-1、Η1-2、Η1-3。第一至第三沟槽线Η1-1、Η1_2、Η1_3中的每个沟槽线分配到每个有效区域R1、R2、R3内。其次，在第一至第三沟槽线H1-1、H1-2、H1_3上分别形成多个沟槽H2。然后，在第一绝缘层120的无效区域形成使第一至第三沟槽线Η1-1、Η1-2、Η1-3相连接的第一连接沟槽线H3-1。在此，要注意通过三维印刷技术可以形成具有第一至第三沟槽线Hl-1、H1-2、 H1-3和第一连接沟槽线H3-1的第一绝缘层120。而且，第一连接沟槽线H3-1也可以形成在无效区域以外的三个有效区域R1、R2、R3。附图中之所以将第一连接沟槽线H3-1形成在无效区域，是因为无效区域在光电装置中是不需要的部分。参照图沘，通过在第一至第三沟槽线!11-1、!11-2、!11-3、多个沟槽!12和第一连接沟槽线H3-1中填充导电物质来形成第一导电性母线130。因此，第一导电性母线130与将成为阴极(_)的三个第二电极117-la、117-lb、117-lc电连接。而且，三个第二电极117_la、 117-lb、117-lc以并联的方式进行连接。参照图9c，在第一绝缘层120上形成第二绝缘层125。形成第二绝缘层125后，在第二绝缘层125上分别形成第四至第六沟槽线H1-4、 Η1-5、Η1-6。在此，将第四至第六沟槽线Η1-4、Η1-5、Η1-6中的每一个沟槽线分配到每个有效区域Rl、R2、R3。而且不使第四至第六沟槽线Hl-4、Hl_5、H1-6形成在位于第一绝缘层 120的第一导电性母线130。其次，在各个第四至第六沟槽线H1-4、H1-5、H1_6形成多个沟槽H2。在此，多个沟槽H2通过贯通第二绝缘层125和第一绝缘层120而使第二电极117-加、117-2b、117-2c暴
露在外部。然后，在第二绝缘层125的无效区域形成连接第四至第六沟槽线H1-4、H1-5、H1_6 的第二连接沟槽线H3-2。在此，要注意到第二连接沟槽线H3-2可以形成在无效区域以外的有效区域。再次，在第二绝缘层125上形成第一垫沟槽H4和第二垫沟槽H5。第一垫沟槽H4 在附图中呈T字形。但要注意到第一垫沟槽并不限定于T字形，也可以具有多种形状。另外，虽然第二垫沟槽H5在附图中呈一字形，但也要注意到第二垫沟槽并不限定于此，也可以具有多种形状。另外，第一垫沟槽H4也可以形成在光电基板110的无效区域上。例如，通过其一侧与第四沟槽线H1-4相连接的方式形成在无效区域上。而且，第二垫沟槽H5也可以形成在光电基板110的无效区域上。例如，可以形成在位于无效区域上的第一连接沟槽线H3-1 上。如此地，当第一垫沟槽H4和第二垫沟槽H5形成在无效区域时，根据两个接合垫135的距离使用具有两个端子的接线盒，也可以使用具有一个端子的两个接线盒。T字形的第一垫沟槽H4按照其一侧与形成在第二绝缘层125的第五沟槽线Hl_5 相连接的方式形成。然后，将第二垫沟槽H5形成在第一绝缘层120的第一导电性母线130上且使其贯通第二绝缘层125。由此，第一导电性母线130的一部分通过第二垫沟槽H5而暴露在外部。 在此，需要注意的是第二垫沟槽H5按照不与第二绝缘层125上的第四至第六沟槽线H1-4、 Hl-5、H1-6相连接的方式形成。参照图9d，将导电物质填充到形成在第二绝缘层125的第四至第六沟槽线H1-4、 Η1-5、Η1-6、多个沟槽H2、第二连接沟槽线H3-2、第一垫沟槽H4和第二垫沟槽H5，由此形成第二导电性母线135。因此，第二导电性母线135与将成为阳极(+)的三个第二电极117-h、117-2b、 117-2c电连接。
而且，被填充在一字形第二垫沟槽H5的导电物质与第一导电性母线130电连接。 参照图9e至图9f，对本发明进行具体说明。图9e为图9d中B-B，的截面图，图9f为图9d中C-C，的截面图。参照图9e，形成在第一绝缘层120的第一导电性母线130与第二电极117_la、 117-lb电连接，形成在第二绝缘层125的第二导电性母线135与第二电极117_2a、117_2b 电连接。参照图9f，形成在第一绝缘层120的第一导电性母线130与第二电极117_lb电连接，形成在第二绝缘层125的、填充到一字形第二垫沟槽H5的导电物质与第一导电性母线 130电连接。而且，被填充到第二绝缘层125的T字形第一垫沟槽H4的导电物质与第二电极117-2b电连接。参照图9g，形成第二导电性母线135后，在第二绝缘层125上形成盖层122和接线盒150。以说明图北和图3c的部分来代替盖层122和接线盒150的形成方法的说明。图9g所示的、根据本发明第七实施例的光电装置中，具有两个端子的接线盒150 的阳极(+)与被填充在第一垫沟槽H4的导电物质电连接，阴极(-)与被填充在第二垫沟槽 H5的导电物质电连接。由此，被填充在第二垫沟槽H5的导电物质与第一导电性母线130电连接，因此接线盒150的阴极与第一导电性母线130电连接。结果，接线盒150的阳极⑴与形成在第二绝缘层125的第二导电性母线135电连接，阴极㈠与形成在第一绝缘层120的第一导电性母线130电连接。通过图9a至图9g所示的制造方法而形成的、根据本发明第七实施例的光电装置中，一个光电基板Iio被划分成三个有效区域Rl、R2、R3和无效区域。在每个有效区域R1、R2、R3中分别形成有一个第一导电性母线130和第二导电性母线135。在此，三个第一导电性母线130形成在第一绝缘层120上，且与接线盒150的阴极电连接。三个第二导电性母线135形成在第二绝缘层，且与接线盒150的阳极电连接。光电基板110的无效区域中，三个第一导电性母线130在第一绝缘层120上并联连接，三个第二导电性母线135在第二绝缘层125上并联连接。而且，通过形成在第一绝缘层120和第二绝缘层125上的一字形的第二垫沟槽H5， 接线盒150的阴极与第一导电性母线130电连接。根据这种本发明第七实施例的光电装置，其可以利用一个光电基板获得形成并联连接的三个光电装置。这种光电装置具有下述优点其可以降低光电装置的开路电压，增加连接到逆变器(inverter)的光电模块的数量，而使太阳能发电站可通过减少逆变器的数量降低安装费用。即，由于以往使用的是串联多个光电基板的光电装置，因此串联到逆变器的光电模块的数量较少，所以需要使用多个逆变器。然而，如果使用根据本发明第七实施例的光电装置，则呈阵列的方式已构成串联和并联连接，因此与仅使用串联连接的以往方式相比，开路电压较低。由此能够减少逆变器的负担。如果再参照图9g，根据本发明第八实施例的光电装置中可以在根据第七实施例的光电装置的、形成有绝缘层120的光电基板110、第一绝缘层120、第二绝缘层125和盖层 122的各个角部形成保护部160。保护部160起到保护光电装置的作用。这种保护部160的材质优选具有能够防止上述光电装置的角部破损的强度的塑料材质。防止第一绝缘层120和第二绝缘层在125光电装置侧面发生剥离现象，由此能够起到防止水分渗透的作用。在此，这种保护部160也可以安装在根据本发明第一至第六实施例的光电装置上。综上所述，主要围绕本发明的优选实施例进行了说明。本领域的技术人员应当可以理解，在不脱离本发明本质特征的范围内可以进行各种变形。因此上述的实施例并不是用来限定本发明，而仅用于向本领域的技术人员说明本发明。
权利要求
1.一种光电装置的制造方法，该方法包括下述步骤 在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极； 形成覆盖所述第二电极的绝缘层；在所述第二电极上的所述绝缘层上形成第一沟槽线和第二沟槽线而使所述第二电极暴露或不暴露，且所述第一沟槽线和所述第二沟槽线之间至少包括两个光电单元；以及在所述第一沟槽线和第二沟槽线填充导电物质以形成第一导电性母线和第二导电性母线。
2.如权利要求1所述的光电装置的制造方法，其特征在于所述沟槽线的形成步骤包括在所述绝缘层上形成所述第一沟槽线和第二沟槽线，以使第二电极不被暴露；在所述第一沟槽线和第二沟槽线的各个底面形成多个沟槽而使所述第二电极暴露。
3.如权利要求2所述的光电装置的制造方法，其特征在于 所述多个沟槽之间的间距为1 10cm。
4.如权利要求1所述的光电装置的制造方法，其特征在于所述制造方法还包括下述步骤形成所述第一导电性母线和第二导电性母线后，在所述绝缘层上形成第一导电性配线和第二导电性配线，其中，所述第一导电性配线的一侧与所述第一导电性母线相接触，所述第二导电性配线的一侧与所述第二导电性母线相接触；在所述绝缘层、所述第一导电性母线、第二导电性母线、所述第一导电性配线和所述第二导电性配线上形成盖层，且形成将所述第一导电性配线和第二导电性配线的另一侧暴露在外部的接线槽；以及通过所述接线槽使接线盒与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
5.如权利要求4所述的光电装置的制造方法，其特征在于 分别形成多个所述第一导电性配线和第二导电性配线。
6.如权利要求1所述的光电装置的制造方法，其特征在于所述沟槽线的形成步骤还包括在所述绝缘层上形成一侧与第一沟槽线连接且深度浅于所述绝缘层厚度的第一延长沟槽线，以及一侧与第二沟槽线连接且深度浅于所述绝缘层厚度的第二延长沟槽线的步骤；所述光电装置的制造方法，还包括下述步骤在所述绝缘层、所述第一导电性母线和所述第二导电性母线上形成盖层，且形成将填充有所述导电物质的所述第一延长沟槽线和第二延长沟槽线的另一侧暴露于外部的接线槽；通过所述接线槽使接线盒与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
7.如权利要求6所述的光电装置的制造方法，其特征在于分别形成多个所述第一延长沟槽线和第二延长沟槽线。
8.如权利要求1所述的光电装置的制造方法，其特征在于所述沟槽线的形成步骤中还包括在所述绝缘层上形成一侧与第一沟槽线连接且深度浅于所述绝缘层厚度的第一垫沟槽；在所述绝缘层上形成一侧与第二沟槽线连接且深度浅于所述绝缘层厚度的第二垫沟槽的步骤；所述光电装置的制造方法，还包括下述步骤在所述绝缘层、所述第一导电性母线和所述第二导电性母线上形成盖层，且形成将填充有所述导电物质的所述第一垫沟槽和第二垫沟槽暴露于外部的接线槽；通过所述接线槽使接线盒与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
9.如权利要求1或2所述的光电装置的制造方法，其特征在于形成所述绝缘层和所述沟槽线的形成步骤中，利用三维印刷技术一同形成所述第一沟槽线、所述第二沟槽线和所述绝缘层。
10.一种光电装置的制造方法，其包括下述步骤 在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极；在所述第一电极、所述光电转换层和所述第二电极上形成至少两个有效区域和其余的无效区域，其中，各个所述有效区域至少包括两个光电单元； 形成覆盖所述第二电极的第一绝缘层；在所述多个有效区域内分别形成第一沟槽线，以使所述第二电极暴露在所述第二电极上的所述第一绝缘层，且在所述第一绝缘层上形成用于连接所述多个第一沟槽线的第一连接沟槽线；将导电物质填充到形成在所述第一绝缘层的所述多个第一沟槽线和所述第一连接沟槽线上，由此形成第一导电性母线；形成覆盖所述第一绝缘层和所述第一导电性母线的第二绝缘层； 在所述多个有效区域内分别形成第二沟槽线，以使所述第二电极暴露在所述第二绝缘层，且在所述第二绝缘层上形成用于连接所述多个第二沟槽线的第二连接沟槽线；在所述第二绝缘层上形成第一垫沟槽，使得所述第一垫沟槽的一侧与所述多个第二沟槽线中的一个沟槽线相连接，在所述第一导电性母线上的所述第二绝缘层上形成贯通所述第二绝缘层和所述第一绝缘层的第二垫沟槽；以及将所述导电物质填充到多个所述第二沟槽线、所述第二连接沟槽线、所述第一垫沟槽和所述第二垫沟槽，由此形成第二导电性母线。
11.如权利要求10所述的光电装置的制造方法，其特征在于，该制造方法还包括下述步骤在所述第二绝缘层和所述第二导电性母线上形成盖层，且形成将填充有所述导电物质的所述第一垫沟槽和所述第二垫沟槽暴露在外部的接线槽；以及通过所述接线槽使接线盒与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
12.如权利要求4、6、8、11中任一项所述的光电装置的制造方法，其特征在于还包括在所述光电基板、所述绝缘层和所述盖层的各个角部形成保护部的步骤。
13.一种光电装置，该光电装置包括光电基板，在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极； 绝缘层，形成在所述光电基板上，且包括深度达到或浅于所述第二电极表面的第一沟槽线和第二沟槽线；以及第一导电性母线和第二导电性母线，通过填充在所述第一沟槽线和第二沟槽线的导电物质而形成；其中，所述第一沟槽线和所述第二沟槽线之间至少包括两个光电单元。
14.如权利要求13所述的光电装置，其特征在于所述第一沟槽线和第二沟槽线具有浅于所述绝缘层厚度的深度，所述第一沟槽线和所述第二沟槽线底面包括深度到达至第二电极表面的多个沟槽。
15.如权利要求14所述的光电装置，其特征在于所述多个沟槽之间的间距为1 IOcm0
16.如权利要求13所述的光电装置，其特征在于 所述光电装置还包括第一导电性配线，其一侧与所述第一导电性母线接触，另一侧形成在所述绝缘层上； 第二导电性配线，其一侧与所述第二导电性母线接触，另一侧形成在所述绝缘层上； 盖层，形成在所述绝缘层、所述第一导电性母线、第二导电性母线、所述第一导电性配线和所述第一导电性配线上，且具有形成在所述第一导电性配线和所述第二导电性配线的另一侧上的接线槽；以及接线盒，通过所述盖层的接线槽与所述第一导电性配线和第二导电性配线电连接。
17.如权利要求16所述的光电装置，其特征在于所述第一导电性配线为多个，且所述多个第一导电性配线并联连接，所述第二导电性配线为多个，且所述多个第二导电性配线并联连接。
18.如权利要求16或17所述的光电装置，其特征在于 所述第一或第二导电性配线的垂直截面面积为0. 3 1. 0mm2。
19.如权利要求16所述的光电装置，其特征在于所述第一导电性配线和第二导电性配线为金属涂层，或者包括氧化锌、碳纳米管和石墨烯中的任一种的导电性涂层。
20.如权利要求13所述的光电装置，其特征在于形成在所述绝缘层的所述第一沟槽线还包括一侧与所述第一沟槽线相连接、且深度浅于所述绝缘层厚度的第一延长沟槽线，形成在所述绝缘层的所述第二沟槽线还包括一侧与所述第二沟槽线相连接、且深度浅于所述绝缘层厚度的第二延长沟槽线，所述第一导电性母线和第二导电性母线通过填充到所述第一沟槽线和第二沟槽线、所述第一延长沟槽线和第二延长沟槽线的所述导电物质形成， 所述光电装置还包括盖层，其形成在所述绝缘层、所述第一导电性母线和第二导电性母线上，且具有形成在所述第一延长沟槽线和第二延长沟槽线的另一侧上的接线槽；接线盒，通过所述盖层的接线槽与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
21.如权利要求20所述的光电装置，其特征在于所述第一延长沟槽线和第二延长沟槽线为多个。
22.如权利要求13所述的光电装置，其特征在于还包括一侧与形成在所述绝缘层的所述第一沟槽线相连接、且深度浅于所述绝缘层厚度的第一垫沟槽，且还包括一侧与形成在所述绝缘层的所述第二沟槽线相连接、且深度浅于所述绝缘层厚度的第二垫沟槽，所述第一导电性母线和第二导电性母线通过填充到所述第一沟槽线和第二沟槽线、所述第一垫沟槽和第二垫沟槽的所述导电物质形成， 所述光电装置还包括盖层，形成在所述绝缘层、所述第一导电性母线和第二导电性母线上，且具有形成在所述第一垫沟槽和第二垫沟槽上的接线槽；接线盒，通过所述盖层的接线槽与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
23.如权利要求13所述的光电装置，其特征在于所述光电基板具有至少两个有效区域和无效区域，所述绝缘层包括第一绝缘层和形成在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，相当于所述有效区域个数的所述第一沟槽线形成在所述有效区域上的所述第一绝缘层，相当于所述有效区域个数的所述第二沟槽线形成在所述第二绝缘层，用于连接所述多个第一沟槽线的第一连接沟槽线形成在所述第一绝缘层，用于连接所述多个第二沟槽线的第二连接沟槽线形成在所述第二绝缘层，所述第一导电性母线通过填充到所述第一沟槽线和所述第一连接沟槽线的所述导电物质形成，所述第二导电性母线通过填充到所述第二沟槽线和所述第二连接沟槽线的所述导电物质形成。
24.如权利要求23所述的光电装置，其特征在于还包括第一垫沟槽，与形成在所述第二绝缘层上的所述多个第二沟槽线中的一个沟槽线的一侧相连接；以及第二垫沟槽，贯通所述第二绝缘层且具有到达至第一导电性母线表面的深度；所述光电装置还包括盖层，形成在所述第二绝缘层和所述第二导电性母线上，且具有形成在所述第一垫沟槽和第二垫沟槽上的接线槽；以及接线盒，通过所述接线槽与所述第一导电性母线、第二导电性母线电连接。
25.如权利要求16、20、22、24中任一项所述的光电装置，其特征在于所述绝缘层为固化性高分子聚合物。
26.如权利要求16、20、22、24中任一项所述的光电装置，所述绝缘层和所述盖层厚度之和为0. 3 5mm。
27.如权利要求16、20、22、24中任一项所述的光电装置，其特征在于所述第一导电性母线和第二导电性母线的垂直截面面积为0. 3 1. 0mm2。
28.如权利要求16、20、22、24中任一项所述的光电装置，其特征在于还包括形成在所述光电基板、所述绝缘层和所述盖层的各个角部的保护部。
全文摘要
本发明涉及光电装置及其制造方法，该方法包括以下步骤在基板上依次形成第一电极、光电转换层和第二电极；形成用来覆盖所述第二电极的绝缘层；形成沟槽线，即形成第一沟槽线和第二沟槽线以使所述第二电极暴露在所述第二电极上的所述绝缘层上，且在所述第一沟槽线和所述第二沟槽线之间至少包括两个光电单元；形成导电性母线，将导电物质填充在所述第一沟槽线和第二沟槽线以形成第一导电性母线和第二导电性母线。
文档编号H01L31/042GK102237440SQ20111003265
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月30日 优先权日2010年4月22日
发明者明承烨, 朴俊亨 申请人:韩国铁钢株式会社