技术领域
[0001] 本
申请涉及
半导体技术领域，尤其涉及一种
太阳能电池及其制作方法。
背景技术
[0002] 目前，一般采用
光刻技术对太阳能电池(Solar-cell)进行制作，光刻技术是利用光学-化学反应原理和化学、物理
刻蚀方法，将
电路图形制作到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。而在太阳能电池的光刻过程中，为了保证构成太阳能电池的一组子电池之间，相邻子电池的正极、负极首尾相连的
位置，在物理结构上能够被明显的分割开来，使太阳能电池的电性能不受影响，并且还要保证光刻技术的顺利实施，因此采用光刻技术制作的太阳能电池，在多结太阳能电池的各子电池之间形成有透明或半透明的结分割线(结分割区)；并且为了太阳能电池的正负极之间的电性能不受影响，在太阳能电池的正负极之间形成有正负极分割线(正、负极分割区)。
[0003] 然而，由于太阳能电池的各子电池之间具有结分割线和正负极分割线，所以太阳能电池的分割线部分与太阳能电池的其他部分的
颜色不一致，并且将太阳能电池搭载至可显示
电子产品上，可显示电子产品发出的光线会通过太阳能电池上的结分割线出现漏光现象，因此导致用户在观看太阳能电池及搭载太阳能电池的可显示电子产品时的视觉效果不佳，降低了用户体验。
[0004] 因此，如何提高太阳能电池以及搭载太阳能电池的可显示电子产品的视觉效果，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本申请提供了一种太阳能电池及其制作方法，以提高太阳能电池以及搭载太阳能电池的可显示电子产品的视觉效果。
[0006] 为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0007] 一种太阳能电池，包括：透明
基板和子电池，子电池
覆盖至透明基板的表面；两个相邻的子电池之间具有结分割区，在透明基板位于结分割区的位置具有覆盖整个结分割区的结分割区衬底层；和/或在子电池内具有正、负极分割区，在透明基板位于正、负极分割区的位置具有覆盖整个正、负极分割区的正、负极分割区衬底层。
[0008] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，子电池包括透明前
电极、PIN层、背电极、前电极辅助电极绝缘层和前电极辅助电极；透明前电极覆盖于透明基板的表面，PIN层覆盖于透明前电极的表面，背电极覆盖于PIN层的表面，前电极辅助电极绝缘层覆盖于背电极的表面并且穿过背电极和PIN层凹陷至透明前电极，前电极辅助电极覆盖于前电极辅助电极绝缘层的表面并且与透明前电极
接触。
[0009] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，结分割区衬底层和/或正、负极分割区衬底层为在向透明基板的表面制作透明前电极之前光刻于透明基板上的感光
树脂层。
[0010] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，结分割区衬底层和/或正、负极分割区衬底层为在向透明基板的表面制作透明前电极之前光刻于透明基板上的金属或
合金化合物层，并且若结分割区衬底层和正、负极分割区衬底层所用的材料为非绝缘材料，则在结分割区衬底层和正、负极分割区衬底层的表面覆盖有包裹结分割区衬底层和正、负极分割区衬底层的绝缘层。
[0011] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，结分割区衬底层和/或正、负极分割区衬底层为覆盖在前电极辅助电极的表面的遮蔽层，并且遮蔽层还填充至两个相邻子电池之间的结分割区内。
[0012] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，位于透明基板的部分位置的透明前电极、PIN层、背电极、前电极辅助电极绝缘层和前电极辅助电极依次层叠，以通过前电极辅助电极与透明前电极接触形成子电池的正极；位于透明基板另一部分位置的透明前电极、PIN层、背电极、前电极的辅助电极依次层叠，以通过前电极的辅助电极与背电极接触形成子电池的负极；在正极和负极之间形成正、负极分割区。
[0013] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，正、负极分割区衬底层为绝缘补色层，绝缘补色层包括绝缘层和位于子电池负极区域的黑化金属层；绝缘层覆盖整个正、负极分割区的上层；子电池负极区域的黑化金属层位于绝缘层和负极区域的背电极下方，以及子电池负极区域的黑化金属层位于负极区域的前电极的辅助电极的上方。
[0014] 如上所述的太阳能电池，其中，优选的是，在子电池的正极区域的透明前电极与前电极辅助电极之间设置黑化金属层。
[0015] 一种太阳能电池的制作方法，包括如下步骤：在透明基板上光刻分割区衬底层；向透明基板光刻有分割区衬底层的一面依次制作透明前电极、PIN层、背电极、前电极辅助电极绝缘层、前电极辅助电极和保护层，以制作子电池，并且相邻的两个子电池之间具被有分割区衬底层覆盖的结分割区，和/或子电池内的正、负极之间具有被分割区衬底层覆盖的正、负极分割区。
[0016] 如上所述的太阳能电池的制作方法，其中，优选的是，在透明基板上光刻的分割区衬底层为感光树脂层。
[0017] 如上所述的太阳能电池的制作方法，其中，优选的是，在透明基板上光刻的分割区衬底层为金属或合金化合物层，并且待光刻的分割区衬底层为金属或合金化合物层后，在分割区衬底层的表面覆盖包裹分割区衬底层的一层绝缘层。
[0018] 如上所述的太阳能电池的制作方法，其中，优选的是，制作子电池具体包括如下子步骤：向透明基板光刻有分割区衬底层的一面制作透明前电极，并且相邻的两个子电池的透明前电极在结分割区衬底层处分割开，和/或一个子电池的透明前电极在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；在透明前电极的表面制作PIN层，并且相邻的两个子电池的PIN层边缘分别与结分割区衬底层的一个边缘重叠，和/或一个子电池的PIN层在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；在PIN层的表面制作背电极，并且相邻的两个子电池的背电极在与结分割区衬底层相对的位置分割开，和/或一个子电池的背电极在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；在背电极的表面制作穿过背电极和PIN层凹陷至透明前电极的前电极辅助电极绝缘层；在前电极辅助电极绝缘层的表面制作与透明前电极接触的前电极辅助电极，将一个子电池位于正极区域的前电极辅助电极和位于负极区域的前电极辅助电极分割开；在前电极辅助电极的表面覆盖保护层。
[0019] 相对于背景技术，本申请提供的太阳能电池可以通过在结分割区形成结分割区
衬板层、正、负极分割区形成分割区衬底层使结分割区、正、负极分割区与覆盖有PIN层的吸能区颜色一致，从而改善了太阳能电池漏光和颜色不一致的问题，提高了太阳能电池以及搭载太阳能电池的可显示电子产品的视觉效果。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是本申请实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
[0022] 图2是图1的A-A剖面图；
[0023] 图3是本申请实施例提供的太阳能电池的制作方法的
流程图；
[0024] 图4是本申请又一实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
[0025] 图5是图4的B-B剖面图。
具体实施方式
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0027] 如图1和图2所示，本申请提供了一种太阳能电池，包括：透明基板140和子电池，子电池即为“单结”太阳能电池或“多结”太阳能电池中的一结；子电池覆盖至透明基板140的表面；两个相邻的子电池110和子电池120之间具有结分割区130，在透明基板140位于结分割区130的位置具有覆盖整个结分割区130的结分割区衬底层131；和/或在子电池内具有正、负极分割区150，在透明基板140位于正、负极分割区的位置具有覆盖整个正、负极分割区的正、负极分割区衬底层。
[0028] 继续参阅图1和图2,以子电池110为例介绍太阳能电池中的一结子电池，子电池110包括透明前电极111(例如：TCO
薄膜)、PIN层112、背电极113、前电极辅助电极绝缘层114和前电极辅助电极115；具体的，将透明前电极111PIN层112、背电极113、前电极辅助电极绝缘层114和前电极辅助电极115由透明基板110的一面依次光刻覆盖至前一层上，即透明前电极111覆盖于透明基板140的表面，PIN层112覆盖于透明前电极111的表面，背电极113覆盖于PIN层112的表面，前电极辅助电极绝缘层114覆盖于背电极113的表面并且穿过背电极
113和PIN层112凹陷至透明前电极111，前电极辅助电极115覆盖于前电极辅助电极绝缘层
114的表面并且与透明前电极111接触。
[0029] 为了保证“多结”太阳能电池的每结之间(每个子电池之间)的电性能，在相邻两个子电池之间形成结分割区130，在结分割区130的位置设有覆盖整个结分割区的结分割区衬底层131。
[0030] 另外，如图4和图5所示，在子电池410的内部，将透明前电极411、PIN层412、背电极413、前电极辅助电极绝缘层414和前电极辅助电极416由透明基板440的一面依次光刻覆盖至前一层上；并且在透明基板440的部分位置(也就是如图5中的透明基板440的左半部分)，通过前电极辅助电极416穿过背电极413和PIN层412凹陷至透明前电极411，并与透明前电极411接触，形成子电池410的正极；另外，覆盖了前电极辅助电极绝缘层414后，在透明基板
440的另一部分位置(也就是如图5中的透明基板440的右半部分)，通过光刻去除该位置的前电极辅助电极绝缘层414，以使后续覆盖的前电极辅助电极416与背电极413接触，形成子电池410的负极。
[0031] 为了保证子电池410内部的电性能，在子电池410的正极和负极之间形成正、负极分割区450，在正、负极分割区450的位置设有覆盖整个正、负极分割区450的正、负极分割区衬底层。具体的，结分割区衬底层和正、负极分割区衬底层为光刻于透明基板上的感光树脂层，请参见图3，图3是本申请实施例提供的太阳能电池的制作方法的流程图，按照以下方法制作太阳能电池，包括如下步骤：
[0032] 步骤S310、在透明基板上光刻分割区衬底层；
[0033] 具体的，向透明基板140的一面涂布感光树脂材料，形成感光树脂层，然后对涂布的感光树脂层进行预
固化，对预固化后的感光树脂层进行曝光，曝光时间的长短取决于预固化后的感光树脂层的厚度，对曝光后的感光树脂层进行显影，具体在显影液的作用下将没有曝光的区域洗掉，留下曝光区域，接着对显影后的感光树脂层进行主固化，形成分割区衬底层。
[0034] 步骤S320、向透明基板光刻有分割区衬底层的一面制作子电池；并且相邻的两个子电池之间具有被分割区衬底层覆盖的结分割区，覆盖结分割区的分割区衬底层为结分割区衬底层；和/或子电池内的正、负极之间具有被分割区衬底层覆盖的正、负极分割区，覆盖正、负极分割区的分割区衬底层为正、负极分割区衬底层；
[0035] 具体的包括如下子步骤：
[0036] 步骤S321、向透明基板光刻有分割区衬底层的一面制作透明前电极，并且相邻的两个子电池的透明前电极在结分割区衬底层处分割开，和/或一个子电池的透明前电极在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；
[0037] 具体的，向光刻有分割区衬底层的透明基板的一面形成TCO薄膜，以将形成的TCO薄膜作为透明前电极，并且两个相邻的子电池的透明前电极位于结分割区衬底层处分割开，或者一个子电池的透明前电极位于该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开。优选的，两个相邻的子电池的透明前电极的部分覆盖至结分割区衬底层。
[0038] 其中，TCO(transparent conductive oxide)，是透明导电
氧化物，形成的TCO薄膜是一种在可见光范围内(
波长380～760nm对应
能量为3.26～1.63ev)，具有平均约80％以上的穿透率，而且
导电性高，其
电阻率低于1×10-3Ω·cm的薄膜。
[0039] 步骤S322、在透明前电极的表面制作PIN层，并且相邻的两个子电池的PIN层边缘分别与结分割区衬底层的一个边缘重叠，和/或一个子电池的PIN层在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；
[0040] PIN是半导体
PN结的一种基本堆叠结构，透明前电极+PIN层+背电极构成了PV单元，PV单元是指能够实现PV(Photovoltaic—光生伏特效应)效应的结构。
[0041] 具体的，如图2所示，在结分割区衬底层处的PIN层可以如下设置，第一PIN层的右边缘与结分割区衬底层的左边缘重叠，第二PIN层的左边缘与结分割区衬底层的右边缘重叠，避免结分割区衬底层影响PIN层对太阳光的吸收，优选的，第一PIN层的右边缘与第二PIN层的左边缘之间形成的PIN层分割区的宽度为10um。
[0042] 步骤S323、在PIN层的表面制作背电极，并且相邻的两个子电池的背电极在与结分割区衬底层相对的位置分割开，和/或一个子电池的背电极在该子电池的正、负极分割区衬底层处分割开；
[0043] 步骤S324、在背电极的表面制作穿过背电极和PIN层凹陷至透明前电极的前电极辅助电极绝缘层；
[0044] 两个相邻子电池的前电极辅助电极绝缘层可以在结分割区衬底相对应的位置分割开，或者两个相邻子电池的前电极辅助电极绝缘层在结分割区衬底相对应的位置不进行分割，即两个相邻子电池的前电极辅助电极绝缘层在结分割区衬底相对应的位置保持连续状态。
[0045] 另外，通过光刻技术，可以将位于一个子电池负极区域的前电极辅助电极绝缘层去除，以使后续将要制作的前电极辅助电极在该子电池的负极区域与背电极接触。
[0046] 步骤S325、在前电极辅助电极绝缘层的表面制作与透明前电极接触的前电极辅助电极，并且将相邻的两个子电池的前电极辅助电极分割开，和/或将一个子电池位于正极区域的前电极辅助电极和位于负极区域的前电极辅助电极分割开；
[0047] 对于相邻两个子电池而言，两个子电池的前电极辅助电极在与结分割区衬底层相对的位置分割开，或者在偏离结分割区衬底层的位置分割开。对于一个子电池内部而言，前电极辅助电极可以在正、负极分割区处分割开，也可以在偏离正、负极分割区处分割开。
[0048] 步骤S326、在前电极辅助电极的表面覆盖保护层。
[0049] 对于“多结”太阳能电池而言，保护层覆盖在前电极辅助电极的表面，并且还填充至两个相邻子电池之间的结分割区内，可以使得两个子电池具有独立的电性能。对于“单结”太阳能电池而言，保护层覆盖在前电极辅助电极的表面即可。待保护层制作完毕后，还可以对太阳能电池进行功能测试和外观检测。
[0050] 另外，分割区衬底层也可以为光刻于透明基板上的金属或合金化合物层，同样按照步骤S310在透明基板上光刻分割区衬底层，光刻分割区衬底层具体按照如下步骤：
[0051] 向透明基板的一面上制作一层金属或合金化合物(例如：金属、金属氧化物/金属氮(或氮氧)化物/金属卤化物)，以在透明基板的一面上成膜，然后在金属或合金化合物的薄膜上进行PR涂布，接着对PR涂布层进行曝光处理，对曝光后的PR涂布层进行显影，对显影后PR涂布层未覆盖的金属或合金化合物的薄膜的部分进行刻蚀，待刻蚀完毕后对PR涂布层进行剥离，形成分割区衬底层。
[0052] 为了保证顺利光刻分割区衬底层(感光树脂层、金属或合金化合物层等)，分割区衬底层的材料要满足能够耐受
有机酸、
碱化学药液的
腐蚀(乳酸、
草酸、TMAH、金属刻蚀液--HNO3&H3PO4&HAC混合物、醇胺和醇醚混合物等)。
[0053] 此外，为了保证较多的光线可以照射至太阳能电池的PIN层，以提高太阳能电池的光电转化效率，因此本申请中的分割区衬底层具备低反射率的特性，优选的，从分割区衬底层的对向入射的可见光波段在400～740nm区间时，分割区衬底层的反射率的平均值低于15％。
[0054] 为了保证太阳能电池的各个子电池的电性能，分割区衬底层具备绝缘性，优选的，分割区衬底层的材料在高温(230℃*3Hr)
烘烤后，绝缘电阻率依然能够满足≥1.0E+10Ω.cm。
[0055] 当光刻分割区衬底层所用的材料为非绝缘材料时，在形成的分割区衬底层的表面覆盖一层包裹分割区衬底层的绝缘层132，以达到分割区衬底层的绝缘性能的要求。并且为了避免遮挡太阳光对太阳能电池内部的PIN层的照射，优选的绝缘层为高透过率的绝缘层。具体的，高透过率的绝缘层材料在高温(230℃*3Hr)烘烤后，绝缘电阻率依然能够满足≥
1.0E+10Ω.cm，从分割区衬底层的对向入射的可见光波段在400～740nm区间时，高透过率的绝缘层的反射率的平均值低于15％。具体的，高透过率的绝缘层可以采用非金属氧化物(SiO2)/氮化物(SiN2)，或是高透过率的非导电性金属氧化物/氮化物(如Nb2O5)等，再或是有机绝缘透明的材料(如透明耐温耐化性都比较好的亚克
力树脂、PI树脂、COP树脂等)。
[0056] 在上述
基础上，不管是感光树脂层还是金属或合金化合物层，均尽可能的光刻出尺寸较小的分割区衬底层，以尽量的增大太阳能电池的PIN层的面积，有助于提高太阳能电池的光电转化效率，优选的，本申请中分割区衬底层的宽度为10um。
[0057] 待分割区衬底层光刻完毕后，则按照步骤S320(步骤S321-S326)继续进行太阳能电池的制作。
[0058] 此外，还可以将分割区衬底层设置为遮蔽层，具体的按照步骤S320(步骤S321-S326)进行太阳能电池的制作，在保护层的上表面和/或下表面覆盖一层遮蔽层材料，或者直接选用遮蔽层材料作为保护层材料，以在结分割区和/或正、负极分割区形成分割区遮蔽层。遮蔽层的材料应该为绝缘的有机或无机材料，制作方法包括但不限于丝印、涂布、
镀膜等方式。
[0059] 通过在结分割区、正、负极分割区形成分割区衬底层以使得结分割区、正、负极分割区与覆盖有PIN层的吸能区颜色一致，从而改善了太阳能电池漏光和颜色不一致的问题，提高了太阳能电池以及搭载太阳能电池的可显示电子产品的视觉效果。
[0060] 在上述基础上，如图4和图5所示，子电池内部的正、负极分割区的位置覆盖的正、负极分割区衬底层也可以是绝缘补色层。
[0061] 具体的，绝缘补色层包括绝缘层430和位于负极区域的黑化金属层415；绝缘层430覆盖整个正、负极分割区的上层，并且对子电池410的正极和负极之间起绝缘效果；在绝缘层430的下方和子电池410负极区域的背电极下方以及子电池负极区域的前电极辅助电极416的上方设置位于负极区域的黑化金属层415，以通过黑化金属层补偿与PIN层的颜色匹配度。
[0062] 另外，在子电池410的正极区域的透明前电极411与子电池410的正极区域前电极辅助电极416之间设置黑化金属层415，优选的，在子电池410的正极区域的透明前电极411、前电极辅助电极绝缘层414与前电极辅助电极416之间均设置黑化金属层415，以使得与透明前电极411接触的前电极辅助电极416的反射率降低的同时，尽可能的与PIN层的颜色相匹配。
[0063] 具体的，黑化金属层与前电极辅助电极416是按照“黑化金属(如氧化钼)+低电阻率金属(如
铝)+金属(如钼)”的结构进行设置的。
[0064] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0065] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
