專利名稱：光電裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，光電裝置是指利用半導(dǎo)體性質(zhì)將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的元件，實(shí)質(zhì)上其由 單元電池構(gòu)成。各個(gè)電源電池以串聯(lián)連接的方式相電連接而被模塊化，因此可以向外部 提供較高的電壓。該光電裝置根據(jù)其所使用的材料大致分為硅系光電裝置、化合物系光電裝和有 機(jī)物系光電裝置。其中，硅系光電裝置根據(jù)半導(dǎo)體相(phase)分為單晶(single crystalline) 娃、多晶(polycrystalline)娃禾口非晶(amorphous)娃。另外，光電裝置根據(jù)半導(dǎo)體的厚度分為塊(基板)型光電裝置和薄膜型光電裝 置，薄膜型光電裝置是半導(dǎo)體層厚度為數(shù)十μm 數(shù)μ m以下的光電裝置。在硅系光電 裝置中單晶硅和多晶硅光電裝置屬于塊型光電裝置而非晶硅光電裝置屬于薄膜型光電裝置。另一方面，化合物系光電裝置被分為III-V族的GaAs (Gallium Arsenide)禾口 InP (Indium Phosphide)等的塊型光電裝置和 II-VI 族的 CdTe (Cadmium Telluride)禾口 I-III-VI族的CulnSe2 (CIS, Copper Indium Diselenide)等的薄膜型光電裝置，有機(jī)物系光
電裝置大致分為有機(jī)分子型和有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合型。除此之外具有染料敏化型光電裝置，這 些均屬于薄膜型光電裝置。這樣的光電裝置需要減少無(wú)效區(qū)域且增加有效區(qū)域來(lái)提高光電轉(zhuǎn)換率。而且， 需要提供光電裝置所需大小的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的光電裝置的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備 形成有溝槽的基板；在所述溝槽之間的區(qū)域上形成第一電極層或輔助電極層，其中， 所述輔助電極層的電阻小于所述第一電極層的電阻且與所述第一電極層的部分區(qū)域相接 觸，并位于所述第一電極層的上部或下部；在所述第一電極層或所述輔助電極層上形成 光電轉(zhuǎn)換層；將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層上以形成第二電極層；對(duì)形 成于所述溝槽內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻以使所述第一電極層和所述輔助電極層暴露； 將第三導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述第二電極層上以形成導(dǎo)電層，以使所述第一電極層或 所述輔助電極層與所述第二電極層在所述溝槽內(nèi)部相電連接，其中，所述第一電極層或 所述輔助電極層形成于所述區(qū)域中通過(guò)光而產(chǎn)生電流的一個(gè)區(qū)域，而所述第二電極層形 成于通過(guò)光而產(chǎn)生電流的另一個(gè)區(qū)域。本發(fā)明的另一種光電裝置的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步 驟在基板上形成具有規(guī)定厚度和寬度的第一電極層；將電阻小于所述第一電極層的輔 助電極層形成在所述第一電極層的上部或下部，以使與所述第一電極層接觸；在所述第一電極層或所述輔助電極層的區(qū)域、在相鄰的所述第一電極層之間的區(qū)域上形成光電轉(zhuǎn) 換層；將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層上以形成第二電極層；對(duì)所述光電 轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻，以使位于相鄰的所述第二電極層之間的所述輔助電極層暴露；將第三 導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述第二電極層上以形成導(dǎo)電層，以使形成于所述相鄰第一電極 層的一個(gè)區(qū)域上的所述輔助電極層與形成于另一個(gè)第一電極層區(qū)域上的所述第二電極層 相電連接。本發(fā)明的光電裝置，其特征在于，該光電裝置包括 基板，形成有溝槽；第一電極層形成于所述溝槽之間的區(qū)域；輔助電極層，形 成于所述溝槽之間的區(qū)域上且電阻小于所述第一電極層的電阻，其位于所述第一電極層 的上部或下部以使所述輔助電極層與所述第一電極層的部分區(qū)域接觸；光電轉(zhuǎn)換層，位 于所述第一電極層或所述輔助電極層上；第二電極層，位于所述光電轉(zhuǎn)換層上；以及導(dǎo) 電層，其使所述第一電極層或所述輔助電極層與所述第二電極層在所述溝槽內(nèi)部相電連 接，其中，所述第一電極層或所述輔助電極層形成于所述區(qū)域中通過(guò)光而產(chǎn)生電流的一 個(gè)區(qū)域，而所述第二電極層形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電流的另一個(gè)區(qū)域。本發(fā)明的另一種光電裝置，其特征在于，該光電裝置包括基板；第一電極層，位于所述基板上且具有規(guī)定的厚度和寬度；輔助電極層，其電阻 小于所述第一電極層的電阻，且位于所述第一電極層的上部或下部以使其與所述第一電 極層接觸；光電轉(zhuǎn)換層，位于所述第一電極層或所述輔助電極層上，且位于所述相鄰的 第一電極層之間的區(qū)域；第二電極層，位于所述光電轉(zhuǎn)換層上；以及導(dǎo)電層，其使形成 于所述相鄰第一電極層中的一個(gè)區(qū)域的所述輔助電極層與形成于另一個(gè)第一電極層區(qū)域 的所述第二電極層相電連接。


圖Ia至圖In表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖2a至圖2η表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖3a至圖3j表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖4a至圖4j表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖5a至圖5k表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖6a至圖6k表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖7a至圖7k表示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光電裝置的制造方法；圖8a至圖8k表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的光電裝置的制造方法。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[第一實(shí)施例]圖Ia至圖In表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖1所示，準(zhǔn)備形成有溝槽101、102、103、104的基板100?；?00作為光一次性入射到的部分，可以使用光透射率優(yōu)異的透明絕緣性材 質(zhì)。例如，基板100可以為如鈉鈣玻璃或鋼化玻璃等的玻璃基板、塑料基板或納米復(fù)合體(nano composit)基板中的 一種。納米復(fù)合體是納米粒子以分散相的方式分散在分散介 質(zhì)中的系。分散介質(zhì)可以為有機(jī)溶劑、塑料、金屬或陶瓷，納米粒子可以為塑料、金屬 或陶瓷。分散介質(zhì)為有機(jī)溶劑時(shí)，通過(guò)熱處理可以使有機(jī)溶劑消失只留下納米粒子。溝槽101、102、103、104在熔融玻璃基板或塑料基板或納米復(fù)合體基板等的 狀態(tài)下，于被熔融的基板變硬之前通過(guò)壓印(embossing)法可以形成為條紋狀(stripe)。 而且溝槽101、102、103、104無(wú)需經(jīng)過(guò)上述基板的熔融過(guò)程，也可以通過(guò)熱壓印 (hot-embossing)法來(lái)形成。另外，基板100也可以包括玻璃和被覆于玻璃上的塑料。或者，基板100也可 以包括玻璃和形成于玻璃上的納米復(fù)合體材質(zhì)的薄膜。此時(shí)，使用熱壓印法可以在塑料 或納米復(fù)合體材質(zhì)的薄膜上形成溝槽。而且，在玻璃上被覆塑料或納米復(fù)合體材質(zhì)的薄 膜的過(guò)程中，通過(guò)壓印法可以在塑料或納米復(fù)合體材質(zhì)的薄膜上形成有溝槽。此時(shí)，塑 料或納米復(fù)合體材質(zhì)可以包括熱固性或UV固化性材質(zhì)。在被覆于玻璃上的、塑料或納米復(fù)合體材質(zhì)的薄膜上形成有溝槽時(shí)，與直接在 玻璃上形成溝槽的情況相比，能夠容易地形成溝槽。另外，溝槽101、102、103、104不僅通過(guò)壓印或熱壓印法來(lái)形成，也可以通過(guò) 濕式蝕刻、干式時(shí)刻、磨削或切削等機(jī)械加工來(lái)形成，也可以通過(guò)激光劃線等光學(xué)加工 來(lái)形成。上述的基板材質(zhì)和溝槽形成方法均可適用于后述的實(shí)施例。如圖Ia所示，將第一導(dǎo)電性物質(zhì)以Θ 1的角度傾斜沉積在基板100上(ODl)以 形成第一電極層110。由此根據(jù)沉積的平直性，第一導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在基板100的各溝 槽101、102、103、104的部分底面和一個(gè)側(cè)面上、在各溝槽之間的基板100區(qū)域上而形 成第一導(dǎo)電層110。S卩，根據(jù)形成于基板100上的溝槽101、102、103、104的截面形狀 與傾斜沉積角度θ 1之間的相互關(guān)系，在溝槽101、102、103、104的部分區(qū)域上不沉積 第一導(dǎo)電性物質(zhì)。為了進(jìn)行上述的傾斜沉積，利用電子束、熱蒸鍍、濺射或噴射等具有平直性的 沉積法，但并不限定于此。上述的第一導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積方法也適用于后述的實(shí)施例 中。第一導(dǎo)電性物質(zhì)是穿過(guò)基板100的光入射進(jìn)來(lái)的部分，因此該第一導(dǎo)電性物質(zhì)必須 可以透光。為此，第一導(dǎo)電性物質(zhì)可以由透明導(dǎo)電性物質(zhì)來(lái)構(gòu)成，其可以為氧化鋅(Zinc Oxide, ZnO)、氧化錫(Tin Oxide，SnO)或氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)中的至少 一種。第一導(dǎo)電性物質(zhì)的材質(zhì)也可以適用于后述的實(shí)施例中。在這樣的基板100上，于相鄰的溝槽之間形成有第一電極層110和輔助電極層 120，其中，輔助電極層120的電阻小于第一電極層110的電阻且與上述第一電極層的部 分區(qū)域接觸。此時(shí)，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中輔助電極層120形成在第一電極層110上， 在第二實(shí)施例中輔助電極層120形成在第一電極層110的下部。如圖Ib所示，在第一電極層110的部分區(qū)域上形成有電阻小于第一電極層110 的輔助電極層120。第一電極層110雖然可以透光，但相對(duì)來(lái)說(shuō)其電阻可能較大。因 此，單元電池(UC)區(qū)的寬度越大，第一電極層110的寬度也越大，進(jìn)而第一電極層110 的電阻也越大。如此地，如果第一電極層110的電阻增加，則光電裝置的光電轉(zhuǎn)換率會(huì) 下降。單元電池(UC)區(qū)是通過(guò)光而產(chǎn)生電流的區(qū)域。
由于光電裝置的基板100的面積是固定的，因此相對(duì)于基板100的整個(gè)面積來(lái) 說(shuō)，應(yīng)減少不產(chǎn)生電流的無(wú)效區(qū)域比例而增加產(chǎn)生電流的有效區(qū)域比例以提高光電裝置 的效率。為了增加相對(duì)于基板100的整個(gè)面積的有效區(qū)域比例應(yīng)增加單元電池(UC)區(qū) 的寬度。當(dāng)形成電阻小 于第一電極層110的輔助電極層120時(shí)，能夠彌補(bǔ)因第一電極層 110的電阻而產(chǎn)生光電裝置效率下降的損失。而且，單元電池(UC)區(qū)的寬度以不發(fā)生效 率下降的方式增加，因此通過(guò)有效區(qū)域的增加能夠提高光電裝置的效率。如此地，不管有效區(qū)域增加與否都可以保證光電裝置的效率，因此易于改變形 成于基板100上的單元電池(UC)區(qū)的個(gè)數(shù)。S卩，當(dāng)僅形成有第一電極層110時(shí)，由于第一電極層110的電阻增加，因此對(duì)單 元電池(UC)區(qū)的寬度增加有限制。因此形成在基板100上的單元電池(UC)區(qū)的個(gè)數(shù) 必須為特定值以上。例如，基板100的寬度為80cm，考慮到第一電極層110的電阻將單 元電池(UC)區(qū)的最大寬度設(shè)為8mm時(shí)，在基板上最低可以形成100個(gè)單元電池(UC) 區(qū)。100個(gè)單元電池(UC)區(qū)以串聯(lián)連接的方式相電連接，在一個(gè)單元電池(UC)區(qū)內(nèi)產(chǎn) 生0.9V的電壓時(shí)，形成在80cm基板100上的光電裝置無(wú)法提供小于90V的電壓。艮口， 僅形成有第一電極層110時(shí)，光電裝置的電壓供給能力不夠靈活。另一方面，如本發(fā)明的第一實(shí)施例，輔助電極層120按照與第一電極層110相接 觸的方式形成時(shí)，無(wú)論單元電池(UC)區(qū)的寬度多少，光電裝置的效率都會(huì)得到保證，因 此能夠容易地改變形成在基板100上的單元電池(UC)區(qū)的個(gè)數(shù)。即，輔助電極層120能 夠使光電裝置的電壓供給能力變得靈活。該輔助電極層120所起的這種功能不僅適用于第一實(shí)施例，也適用于后述的其 它實(shí)施例。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，輔助電極層120可以包括鋁(Al)、銅(Cu)、金 (Au)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鎢(W)、鎳(Ni)或鉻(Cr)中的至少一種。另外，輔助電極 層120可以通過(guò)利用金屬掩模(metal mask)的沉積法、噴墨法(inkjet)、噴霧(jet spray)、 絲網(wǎng)印刷(screen printing)、納米壓印(nano imprint)或沖壓(stamping)中的任一種方法來(lái)形成。關(guān)于上述輔助電極層120的材質(zhì)和形成方法，其不僅適用于第一實(shí)施例，也適 用于后述的其它實(shí)施例。另一方面，輔助電極層120可以具有起到減少第一電極層110電阻的作用、且減 少通過(guò)輔助電極層120而產(chǎn)生的陰影效應(yīng)(shadoweffect)以使其容易進(jìn)行光透射的形狀。 例如，輔助電極層120可以為圖Ib所示的叉(fork)狀或圖Ic所示的梯狀，但并不限定于 此。例如，輔助電極層120的形狀可以為網(wǎng)狀(mesh)或條紋狀。如圖Id所示，在溝槽101 104的內(nèi)部、第一電極層110和輔助電極層120上 形成有光電轉(zhuǎn)換層130。光電轉(zhuǎn)換層130由光電物質(zhì)構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換層130可以由太陽(yáng)光入射時(shí)產(chǎn)生電 流的物質(zhì)來(lái)形成。例如，光電轉(zhuǎn)換層130可以由硅系、化合物系、有機(jī)物系和干式染料 敏化系的光電物質(zhì)中的一種物質(zhì)來(lái)形成。其中，硅系太陽(yáng)能電池可以使用單結(jié)非晶硅 太陽(yáng)能電池(amorphous silicon (a-Si:H) single junction solar cell)、多結(jié)非晶硅太陽(yáng)能電池(a-Si:H/a-Si:H, a-Si:H/a-Si:H/a_Si:H multi-junctionsolar cell)、非晶硅鍺單結(jié)太陽(yáng)能電 池(amorphous silicon-germanium (a-SiGe:H) single junction solar cell)、非晶娃 / 非晶娃鍺 雙結(jié)太陽(yáng)能電池(a-Si:H/a-SiGe:Hdouble junction solar cell)、非晶硅/非晶硅鍺/非晶硅 鍺三結(jié)太陽(yáng)能電池(a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H triple junction solar cell)和非晶硅 / 微晶 娃(多晶娃)雙結(jié)太陽(yáng)能電池(amorphous silicon/microcrystalline (poly crystalline) silicon double junction solar cell)中的一禾中。另一方面，當(dāng)太陽(yáng)能電池為 多結(jié)電池時(shí)，可以在構(gòu)成多結(jié)電池的電池之間形成 中間層135以提高薄膜太陽(yáng)能電池的效率。此時(shí)，中間層135可以由絕緣性物質(zhì)或?qū)щ娦?物質(zhì)來(lái)構(gòu)成，且可以使用透明的物質(zhì)。例如，中間層135可以包括氮化硅、硅氧化物、 碳化硅或金屬氧化物中的至少一種。而且，中間層135可以包括金屬氧化物系的氧化鋅 (Zinc Oxide, ZnO)、氧化錫(Tin Oxide，SnO)或氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)中 的至少一種。這樣的光電轉(zhuǎn)換層130也可以適用于后述的實(shí)施例。如圖Ie所示，將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在光電轉(zhuǎn)換層130上(OD2)以形成第 二電極層140。如果第二導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角度傾斜沉積，則根據(jù)沉積的平直性，第二 導(dǎo)電性物質(zhì)沉積在光電轉(zhuǎn)換層130上。由于第二導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角度傾斜沉積，因 此形成于溝槽101 104上的光電轉(zhuǎn)換層130的部分區(qū)域上不沉積第二導(dǎo)電性物質(zhì)。第 二導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積利用電子束、熱蒸鍍、濺射或噴射等沉積方法來(lái)進(jìn)行，但并不限定 于此。第二導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積方法也可以適用于后述的實(shí)施例。根據(jù)上述方法，通過(guò)第 二導(dǎo)電性物質(zhì)形成自對(duì)準(zhǔn)(self-alignment)的第二電極層140。第二導(dǎo)電性物質(zhì)可以包括透明導(dǎo)電性物質(zhì)、鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、銀 (Ag)、鋅(Zn)、鎢(W)、鎳(Ni)或鉻(Cr)中的至少一種。此時(shí)，透明導(dǎo)電性物質(zhì)可以 包括ZnO、SnO2或幾0。這種第二導(dǎo)電性物質(zhì)的成分不僅適用于第一實(shí)施例，也適用于 后述的實(shí)施例。此時(shí)，第一導(dǎo)電性物質(zhì)從一側(cè)開(kāi)始以θ 1的角度進(jìn)行傾斜沉積，而第二導(dǎo)電性 物質(zhì)從上述一側(cè)的相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始以θ 2的角度進(jìn)行傾斜沉積。通過(guò)這種過(guò)程設(shè)置 出光電轉(zhuǎn)換層130的蝕刻區(qū)域。如圖If所示，對(duì)光電轉(zhuǎn)換層130進(jìn)行蝕刻以使溝槽101 104內(nèi)部的輔助電極層 120暴露。此時(shí)，將第二電極層140作為掩模來(lái)使用，光電轉(zhuǎn)換層實(shí)質(zhì)上被垂直蝕刻。 在此，被蝕刻的部分是沒(méi)有形成第二導(dǎo)電性物質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換層130的一部分。作為蝕刻方法優(yōu)選使用反應(yīng)性離子蝕刻(Reactive Ion Etching，RIE)等干式蝕刻 工序，但并不限定于此。如此地，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層140，無(wú)需掩模就可以進(jìn)行光 電轉(zhuǎn)換層130的微蝕刻。這種蝕刻方法不僅適用于第一實(shí)施例，也可以適用于后述的實(shí)施例。如圖Ig所示，溝槽101、103被絕緣物質(zhì)150填埋。絕緣物質(zhì)150可以包括金 屬氧化物、硅氧化物、瓷漆或它們的混合物，溝槽101、103可通過(guò)印刷法、噴墨法、噴 霧法、絲網(wǎng)印刷、納米壓印或沖壓法而被填埋。關(guān)于利用絕緣物質(zhì)150來(lái)填埋溝槽101、 103的理由，會(huì)在下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖Ih所示，第三導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 3的角度傾斜沉積(OD3)，由此導(dǎo)電層160形成在第二電極層140上。如此地，在沒(méi)有被絕緣物質(zhì)所填埋的溝槽102、104的內(nèi)部， 通過(guò)第三導(dǎo)電層物質(zhì)的傾斜沉積而形成的導(dǎo)電層160與通過(guò)蝕刻而暴露的輔助電極層120 相連接，且在絕緣物質(zhì)150上也形成有導(dǎo)電層160。由此，在溝槽101、102、103、104之 間的區(qū)域中，在溝槽內(nèi)部，導(dǎo)電層160對(duì)形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電的一個(gè)單元電池(UC)區(qū) 的輔助電極層120與形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電的另一個(gè)單元電池(UC)區(qū)的第二電極層140 進(jìn)行電連接。由此，相鄰的各個(gè)單元電池(UC)通過(guò)導(dǎo)電層160以串聯(lián)連接的方式相電 連接。相鄰 的單元電池(UC)在溝槽內(nèi)以串聯(lián)連接的方式相電連接，因此相鄰的單元電 池(UC)之間的距離可顯示為數(shù)十ym 數(shù)ym左右。S卩，減少無(wú)效區(qū)域。這與以往的、利用等離子體的化學(xué)氣相處理方法和利用激光束的激光刻槽方式 相比，能夠減少數(shù)十 數(shù)百倍的無(wú)效區(qū)域，因此能夠使光電裝置的有效區(qū)域極大化。此時(shí)，被絕緣物質(zhì)150所填埋的溝槽101、103和沒(méi)有被絕緣物質(zhì)150填埋的 102、104之間的距離越短，沒(méi)有產(chǎn)生電流的無(wú)效區(qū)域就越小。第三導(dǎo)電性物質(zhì)可以通過(guò)與第二導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積方法相同的沉積方法來(lái)進(jìn) 行沉積。第三導(dǎo)電性物質(zhì)可以包括透明導(dǎo)電性物質(zhì)、鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、銀 (Ag)、鋅(Zn)、鎢(W)、鎳(Ni)或鉻(Cr)中的至少一種。此時(shí)，透明導(dǎo)電性物質(zhì)可以 包括 ZnO、SnO2 或 ITO。第三導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積方法和材質(zhì)也可以適用于后述的實(shí)施例。通過(guò)絕緣物質(zhì)150來(lái)填埋溝槽101、103時(shí)，可以防止中間層135和第二電極層 140之間發(fā)生短路(short)。另外，與圖Ih不同，如果溝槽101、103沒(méi)有被絕緣物質(zhì)150 填埋，則形成在溝槽101、103內(nèi)的第一電極層110和第二電極層140通過(guò)導(dǎo)電層160以 串聯(lián)連接的方式相電連接。此時(shí)，區(qū)域R2也與區(qū)域Rl相同地起到太陽(yáng)能電池的功能， 區(qū)域R2的太陽(yáng)能電池和區(qū)域Rl的太陽(yáng)能電池以串聯(lián)連接的方式相電連接。此時(shí)，區(qū)域R2小于區(qū)域R1，因此產(chǎn)生自區(qū)域R2的太陽(yáng)能電池的電流小于產(chǎn)生 自區(qū)域Rl的太陽(yáng)能電池的電流。對(duì)于產(chǎn)生自以串聯(lián)連接的方式相電連接的區(qū)域Rl和區(qū) 域R2的太陽(yáng)能電池的電流，其由產(chǎn)生自區(qū)域R2的太陽(yáng)能電池的電流來(lái)決定。因此，區(qū) 域R2的太陽(yáng)能電池會(huì)降低整個(gè)太陽(yáng)能電池的效率。然而，如本發(fā)明的第一實(shí)施例，溝槽 101、103被絕緣物質(zhì)150填埋時(shí)，區(qū)域R2起不到太陽(yáng)能電池的作用，因此不會(huì)降低整個(gè) 太陽(yáng)能電池的效率。如圖Ii所示，在集成化的光電裝置中，由位于基板100的特定區(qū)域的相鄰接的 溝槽來(lái)形成母線區(qū)。相當(dāng)于母線區(qū)的相鄰溝槽105、106之間的間隔可能小于非母線區(qū)的 相當(dāng)于有效區(qū)域的相鄰溝槽之間的間隔。即，由于母線區(qū)不產(chǎn)生電流，因此母線區(qū)的溝 槽之間的間隔有可能小于產(chǎn)生電流的、太陽(yáng)能電池區(qū)域的溝槽之間的間隔。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，基板100最外圍的溝槽106與其相鄰的溝槽105之間 的區(qū)域可以為母線區(qū)，母線區(qū)可以為3mm 5mm。在該母線區(qū)的溝槽105、106上進(jìn)行 上述如圖Ia 圖If的工序。母線區(qū)的寬度可以隨著單元電池面積而發(fā)生變化。此時(shí)，如圖1所示，采用導(dǎo)電膏170來(lái)填埋多個(gè)溝槽105、106時(shí)，在導(dǎo)電膏170 上粘結(jié)有如導(dǎo)電帶等的母線(未圖示)，因此形成自光電轉(zhuǎn)換層130的電流通過(guò)母線而流 向外部。
該母線將產(chǎn)生自集成化的薄膜太陽(yáng)能電池的電流有效供給到外部。另外，根據(jù) 不同的溝槽數(shù)量母線區(qū)有可能發(fā)生變化，因此能夠?qū)?yīng)多樣的母線寬度且能夠增加母線 與導(dǎo)電膏的粘結(jié)力。

導(dǎo)電膏可包括鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鎢(W)、鎳(Ni) 或鉻(Cr)中的至少一種。作為通過(guò)這種導(dǎo)電膏來(lái)填埋溝槽105、106的方法，使用印刷 法、噴墨法、噴霧、絲網(wǎng)印刷、納米壓印或沖壓等方法。上述方法不需要進(jìn)行通過(guò)掩膜作業(yè)來(lái)完成的蝕刻工序，可能通過(guò)低溫工序直接 形成圖案化的母線區(qū)。另外，工序比較簡(jiǎn)單且無(wú)需高價(jià)設(shè)備，因此能夠節(jié)省制造成本。 根據(jù)本實(shí)施例形成母線區(qū)時(shí)，不需要進(jìn)行另外的、用于形成母線的激光刻槽工序，因此 能夠快速簡(jiǎn)便地形成母線區(qū)。另外，采用代替導(dǎo)電膏的超聲波粘結(jié)等方法，可以將母線(未圖示)直接形成在 母線區(qū)該母線區(qū)的特征可以適用于之后要說(shuō)明的實(shí)施例。另一方面，形成第二電極層140后，在蝕刻光電轉(zhuǎn)換層130之前形成短路防止層 180以防止電極層110、120、140之間發(fā)生短路。S卩，如圖Ie和圖If所示，通過(guò)將自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層140作為掩模進(jìn)行蝕刻 后，有可能在第二電極層140的末端與第一電極層110之間、第二電極層140的末端與輔 助電極層120之間發(fā)生短路。為了防止發(fā)生這樣的短路現(xiàn)象，如圖Ii所示，從圖Ie的第二導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積 的、基板100的一側(cè)相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始，短路防止層以θ 4的角度被傾斜沉積在光電轉(zhuǎn) 換層130和第二電極層140上。短路防止層180覆蓋第二電極層140的末端以防止第二 電極層140的末端和第二電極層110之間、第二電極層140和輔助電極層120之間發(fā)生短 路。該短路防止層180的功能均適用于后述的實(shí)施例。然后，如圖Ik所示，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層140和短路防止層180，對(duì)光電轉(zhuǎn) 換層130進(jìn)行蝕刻以使輔助電極層120暴露。此時(shí)的蝕刻區(qū)域小于圖If中的蝕刻區(qū)域，而且短路防止層180覆蓋了第二電極 層140的末端，由此能夠防止第二電極層140的末端與第一電極層110之間、第二電極層 140的末端與輔助電極層120之間發(fā)生短路。短路防止層180可由與第二電極層140相同 的物質(zhì)構(gòu)成。然后，如圖11所示通過(guò)絕緣物質(zhì)150來(lái)填埋溝槽，如圖Im所示形成有導(dǎo)電層 160，如圖In所示設(shè)定母線區(qū)，通過(guò)導(dǎo)電膏170來(lái)填埋母線區(qū)的溝槽。如上所述，無(wú)需進(jìn)行另設(shè)的掩模工序，就可以形成第一電極層110、光電轉(zhuǎn)換層 130、第二電極層140、光電轉(zhuǎn)換層的蝕刻、短路防止層180和導(dǎo)電層160。由此光電裝 置的生產(chǎn)工序變得簡(jiǎn)化且能夠縮短生產(chǎn)時(shí)間。[第二實(shí)施例]圖2a 圖2η表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖2a 圖2c所示，與第一實(shí)施例不同，第二實(shí)施例中輔助電極層120可以比 第一電極層110先形成在基板100上。由于第一電極層110位于輔助電極層120上，因 此對(duì)光電轉(zhuǎn)換層130進(jìn)行蝕刻時(shí)，第一電極層110被暴露。由此導(dǎo)電層160與位于輔助電極層120上的第一電極層110相連接。
對(duì)于圖2d中光電轉(zhuǎn)換層130的形成、圖2e中第二電極層140的形成、圖2f和圖 2k中光電轉(zhuǎn)換層130的蝕刻、圖2g和圖21中采用絕緣物質(zhì)150進(jìn)行填埋、圖2h和圖2m 中導(dǎo)電層160的形成、圖2i和圖2η中母線區(qū)的形成、圖2j中短路防止層180的形成，已 在上述實(shí)施例1中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該部分的詳細(xì)說(shuō)明。這樣的輔助電極層120比第一電極層110先形成在基板100上，因此對(duì)光電轉(zhuǎn)換 層130進(jìn)行蝕刻時(shí)，位于溝槽101、102、103、104內(nèi)部的第一電極層110被暴露。由此 導(dǎo)電層160和第一電極層110在溝槽101、102、103、104內(nèi)部相連接。g卩，導(dǎo)電層160在溝槽101、102、103、104內(nèi)部對(duì)形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電的一 個(gè)單元電池(UC)區(qū)的第一電極層110和形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電的另一個(gè)單元電池(UC) 區(qū)的第二電極層140進(jìn)行電連接。在此，輔助電極層120和導(dǎo)電層160可以直接接觸以減少接觸時(shí)的電阻。為此， 在圖2c中，以小于θ 1的角度傾斜沉積第一導(dǎo)電性物質(zhì)以形成第一電極層，由此能夠使 溝槽內(nèi)部的輔助電極末端暴露。上述特征均適用于本發(fā)明的第四、第六和第八實(shí)施例。雖然未在附圖中所示， 但形成圖2c的梯狀輔助電極層120之后，第一電極層110沒(méi)有形成在輔助電極層120上 且梯狀輔助電極層120和基板100沒(méi)有重疊，因此第一電極層110有可能形成在被暴露的 單元電池(UC)區(qū)的基板100上。S卩，有可能在梯形內(nèi)部形成第一電極層110。通過(guò)形 成這樣的第一電極層110，輔助電極層120的側(cè)面和第一電極層110的側(cè)面相接觸而電連 接。這樣的特征也均適用于本發(fā)明的第四、第六和第八實(shí)施例。[第三實(shí)施例]圖3a 圖3j表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖3a所示，準(zhǔn)備在溝槽301、303、305和位于相鄰溝槽301和303、303和305 之間形成有槽302和304的基板300。槽302和304成為太陽(yáng)光被透射的區(qū)域。另一方 面，溝槽301、303、305和槽302和304可以通過(guò)上述第一實(shí)施例中溝槽的形成方法來(lái)形 成。在附圖中，槽302、304雖然沒(méi)有貫通基板300，但槽302、304可以貫通基板300。 由此，光通過(guò)槽302、304能夠更順利地進(jìn)行透射。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中可以使用預(yù)先形成有溝槽301、303、305和槽302、 304的基板300，且可以包括在基板300上形成溝槽301、303、305和槽302、304的步 驟。而且，溝槽301、303、305和槽302、304的形成可以同時(shí)進(jìn)行。此時(shí)，不管是槽302、304的長(zhǎng)度對(duì)寬度的比例，還是槽302、304的深度對(duì)直 徑的比例，其值均可能大于溝槽301、303、305的深度對(duì)寬度的比例。例如，如圖3a所 示，可以按照槽302、304的寬度小于溝槽301、303、305的寬度，槽302、304的深度與 溝槽301、303、305的深度相同的方式形成。另外，雖然未圖示，但可以按照槽302、 304的深度大于溝槽301、303、305的深度，槽302、304的寬度與溝槽301、303、305 的寬度相同的方式形成。這樣形成的理由是，通過(guò)以后的傾斜沉積第一、第二和第三導(dǎo) 電性物質(zhì)的工序，使第一、第二和第三導(dǎo)電性物質(zhì)不沉積在槽302、304底面的緣故。由 此，不需要在槽302、304底面進(jìn)行用來(lái)去除第一、第二和第三導(dǎo)電性物質(zhì)的蝕刻工序。因此，在以后的工序 中，只要對(duì)形成在槽302、304底面的光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻工序，光 通過(guò)槽302、304底面就可以透射進(jìn)來(lái)。另一方面，如圖3a所示，從基板300的一側(cè)開(kāi)始，將第一導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積 在基板300上(ODl)以形成第一電極層310。如果第一導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 1的角度被傾斜 沉積，則根據(jù)沉積的平直性，第一導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在基板300上。通過(guò)這樣的傾斜沉 積，在溝槽301、303、305的一部分和槽302、304的底面上不沉積第一導(dǎo)電性物質(zhì)。各個(gè)槽302、304可以具有圓形或多角形或橢圓形的形狀。如圖3b所示，在第一電極層310的部分區(qū)域上形成有電阻小于第一電極層310 的輔助電極層320。對(duì)于輔助電極層320的功能和效果，已在上述實(shí)施例1中進(jìn)行了說(shuō) 明，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。槽302a、302b、302c可以位于相鄰溝槽301和303之間、 303和305之間，為了不妨礙透過(guò)槽302、304的光透射，輔助電極層320形成于槽302a、 302b之間。另一方面，輔助電極層320可以具有起到減少第一電極層310電阻的作用、且減 少通過(guò)輔助電極層320而產(chǎn)生的陰影效應(yīng)(shadoweffect)以使其容易進(jìn)行光透射的形狀。 例如，輔助電極層320可以為圖3b中的叉(fork)狀或圖3c中的梯狀，但并不限定于此。如上所述，輔助電極層320形成于302a、302b之間，因此以圖3b的A_A為基 準(zhǔn)時(shí)的截面與以B-B為基準(zhǔn)時(shí)的截面不同。由此，如圖3d所示，在以A-A為基準(zhǔn)時(shí)的 截面中，于溝槽301、303、305的內(nèi)部、第一電極層310和輔助電極層320上形成有光電 轉(zhuǎn)換層330。另外，在以B-B為基準(zhǔn)時(shí)的截面中，于溝槽301、303、305和槽302、304 的內(nèi)部、第一電極層310和輔助電極層320上形成有光電轉(zhuǎn)換層330。如圖3e所示，從與上述一側(cè)面相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始，將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉 積在光電轉(zhuǎn)換層330上(OD2)以形成第二電極層340。如果第二導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角 度被傾斜沉積(OD2)，則根據(jù)沉積的平直性，第二導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在光電轉(zhuǎn)換層330 上。通過(guò)形成于基板300上的溝槽301、303、305和角度θ 2，形成于溝槽301、303、 305和槽302、304的光電轉(zhuǎn)換層330的部分區(qū)域上，不沉積第二導(dǎo)電性物質(zhì)。如圖3f所示，對(duì)形成于溝槽301、303、305的光電轉(zhuǎn)換層330進(jìn)行蝕刻，以使 溝槽301、303、305內(nèi)的輔助電極層320暴露，且對(duì)形成于槽302、304的光電轉(zhuǎn)換層330 進(jìn)行蝕刻，以使光通過(guò)槽302、304來(lái)進(jìn)行透射。為了對(duì)光電轉(zhuǎn)換層330進(jìn)行蝕刻，自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層340作為掩模來(lái)使用，因 此光電轉(zhuǎn)換層330實(shí)質(zhì)上被垂直蝕刻。在此，被蝕刻的部分是沒(méi)有形成第二導(dǎo)電性物質(zhì) 的、位于溝槽301、303、305和槽302、304底面上的光電轉(zhuǎn)換層330的一部分。由于這 種自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層340作為掩模來(lái)使用，因此無(wú)需另外的掩模。對(duì)形成在溝槽301、303、305和槽302、304的光電轉(zhuǎn)換層的蝕刻，實(shí)質(zhì)上可以 同時(shí)進(jìn)行蝕刻，也可以單獨(dú)進(jìn)行蝕刻。通過(guò)這種對(duì)光電轉(zhuǎn)換層的蝕刻，槽302、304的底 面被暴露，由此光通過(guò)槽的底面來(lái)進(jìn)行透射。如圖3g所示，第三導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在第二電極層340上(OD3)以形成導(dǎo) 電層350，以使形成在一個(gè)單元電池(UC)區(qū)的輔助電極層320和形成在與上述單元電池 (UC)區(qū)相鄰的另一個(gè)單元電池(UC)區(qū)上的第二電極層340相電連接。因此，溝槽內(nèi)部 的輔助電極層320與導(dǎo)電層350相連接。
對(duì)于第三導(dǎo)電性物質(zhì)的沉積方法，可以采用與沉積第二導(dǎo)電性物質(zhì)相同的方法 來(lái)進(jìn)行沉積。即，如果第三導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 3的角度被傾斜沉積(OD3)，則根據(jù)沉積的 平直性，第三導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在通過(guò)蝕刻而暴露的溝槽301、303、305的輔助電極層 320上以形成導(dǎo)電層350。此時(shí)，在槽302、304的底面上不沉積第三導(dǎo)電性物質(zhì)。由此，形成于一個(gè)單元電池(UC)區(qū)的輔助電極層320和形成于相鄰單元電池 (UC)區(qū)的第二電極層340上的導(dǎo)電層350在溝槽301、303、305處相連接，由此各個(gè)單 元電池(UC)能夠以串聯(lián)連接 的方式相電連接。如圖3h所示，在集成化的光電裝置中，由位于基板300特定區(qū)域的相鄰的溝槽 來(lái)形成母線區(qū)。對(duì)于母線區(qū)和導(dǎo)電膏的說(shuō)明，已在上述第一實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明，因此 省略該部分的詳細(xì)說(shuō)明。另一方面，如圖3i所示，形成第二電極層340后，可以在蝕刻光電轉(zhuǎn)換層330之 前形成短路防止層370以防止電極層310、320、340之間發(fā)生短路。S卩，如圖3e和圖3f所示，如果將自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層340作為掩模來(lái)使用并進(jìn) 行蝕刻，則有可能在第二電極層340的末端與第一電極層310之間、第二電極層340的末 端與輔助電極層320之間發(fā)生短路。為了防止發(fā)生這樣的短路現(xiàn)象，如圖3i所示，從釋放出第二導(dǎo)電性物質(zhì)的一側(cè) 相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始，短路防止物質(zhì)以θ 4的角度被傾斜沉積在光電轉(zhuǎn)換層330和第二電 極層340上。然后，如圖3j所示，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層340和短路防止層370，對(duì)光電轉(zhuǎn) 換層330進(jìn)行蝕刻，由此使輔助電極層320暴露。此時(shí)的蝕刻區(qū)域小于圖3f中的蝕刻區(qū) 域，而且短路防止層370覆蓋了第二電極層340的末端，由此能夠防止第二電極層340的 末端與第一電極層310之間、第二電極層340的末端與輔助電極層320之間發(fā)生短路。短 路防止層370可由與第二電極層340相同的物質(zhì)構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換層330被蝕刻后，導(dǎo)電層350形成在第二電極層340上，以使導(dǎo)電層 350與溝槽301、303、305的輔助電極層320接觸。由此各個(gè)單元電池以串聯(lián)連接的方式 相電連接。[第四實(shí)施例]圖4a至圖4j表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖4a至圖4c所示，與第三實(shí)施例不同，在第四實(shí)施例中輔助電極層320可以 比第一電極層310先形成在基板300上。由于第一電極層310位于輔助電極層320上， 因此對(duì)光電轉(zhuǎn)換層330進(jìn)行蝕刻時(shí)，第一電極層310被暴露。由此，導(dǎo)電層350與位于 輔助電極層320上的第一電極層310相連接。關(guān)于圖4d中的光電轉(zhuǎn)換層330、圖4e中的第二電極層340、圖4f和圖4j中的光 電轉(zhuǎn)換層330的蝕刻、圖4g中導(dǎo)電層350的形成、圖4h中母線區(qū)的形成、圖4i和圖4j中 短路防止層370的形成，已在第三實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該部分的詳細(xì)說(shuō)明。由于該輔助電極層320比第一電極層310先形成在基板300上，因此對(duì)光電轉(zhuǎn)換 層330進(jìn)行蝕刻時(shí)，在溝槽301、303、305的內(nèi)部第一電極層310被暴露。由此，在溝 槽301、303、305的內(nèi)部，導(dǎo)電層350和第一電極層310相連接。在第三實(shí)施例和第四實(shí)施例的步驟中，無(wú)需位置控制裝置就可以通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)來(lái)完成，因此通過(guò)比較簡(jiǎn)單的工序就可以制造出集成光電裝置。根據(jù)第三實(shí)施例和第四實(shí) 施例，可制造出透光型(see through)集成光電裝置。在第三實(shí)施例和第四實(shí)施例中，作 為基板300使用透明塑料或透明納米復(fù)合體物質(zhì)時(shí)，能夠制造出附著在位宅或汽車玻璃 上的柔軟的集成光電裝置。在第三實(shí)施例和第四實(shí)施例中，形成或不形成用來(lái)透光的槽302均可。[第五實(shí)施例] 圖5a至圖5k表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖5a所示，準(zhǔn)備溝槽501、502按照間隔有一定距離且朝一個(gè)方向傾斜Z α 度的方式而形成的基板500。此時(shí)，根據(jù)第五實(shí)施例的溝槽501、502按照溝槽501、502的側(cè)面相對(duì)于基板 500的水平方向朝一個(gè)方向傾斜Z α度的方式形成。由此，雖然在第一 第四實(shí)施例中 為了形成第一電極層而進(jìn)行傾斜沉積工序，但在第五實(shí)施例中無(wú)需進(jìn)行傾斜沉積工序， 而是通過(guò)電子束、熱蒸鍍、濺射法或噴射等方法形成第一電極層510。如圖5a所示，利用第一導(dǎo)電性物質(zhì)在基板500的各個(gè)溝槽501、502的部分底面 和一個(gè)側(cè)面上形成第一電極層510。如上所述，無(wú)需進(jìn)行傾斜沉積工序，第一導(dǎo)電性物質(zhì) 通過(guò)電子束、熱蒸鍍、濺射法或噴射等多種沉積法能夠被沉積在基板500上。第一導(dǎo)電性物質(zhì)按照垂直于基板500的方向被沉積在基板500上時(shí)，由于溝槽 501、502朝一個(gè)方向傾斜，因此在溝槽501、502的部分區(qū)域不沉積第一導(dǎo)電性物質(zhì)。如圖5b所示，在第一電極層510的部分區(qū)域上形成有電阻小于第一電極層510 的輔助電極層520。輔助電極層520可以具有多種形狀，以使其起到減少第一電極層110 電阻的作用，且減少通過(guò)輔助電極層520而產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而容易進(jìn)行光的透射。例 如，如圖5b、圖5c所示，輔助電極層520可以為的叉(fork)狀或梯狀。雖然未在附圖 中所示，但輔助電極層520可以具有網(wǎng)狀或條紋狀。如圖5d所示，在溝槽501、502內(nèi)部、第一電極層510和輔助電極層520上形成 有光電轉(zhuǎn)換層530。光電轉(zhuǎn)換層530可由光電物質(zhì)構(gòu)成，也可由太陽(yáng)光入射時(shí)產(chǎn)生電流的 物質(zhì)形成。如圖5e所示，將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積(ODl)在光電轉(zhuǎn)換層530上以形成第 二電極層540。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電性物質(zhì)以θ 1的角度被傾斜沉積時(shí)，根據(jù)沉積的平直性，第二 導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在光電轉(zhuǎn)換層530上。此時(shí)，由于第二導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 1的角度被傾 斜沉積，因此形成在溝槽501、502的光電轉(zhuǎn)換層530的部分區(qū)域上不沉積第二導(dǎo)電性物 質(zhì)。根據(jù)上述方法，通過(guò)第二導(dǎo)電性物質(zhì)來(lái)形成自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層540。如圖5f所示，對(duì)形成于溝槽501、502的光電轉(zhuǎn)換層530進(jìn)行蝕刻，以使溝槽 501、502內(nèi)的輔助電極層520暴露。在以前的工序中，將自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層540作為 掩模來(lái)使用，使得光電轉(zhuǎn)換層530實(shí)質(zhì)上被垂直蝕刻。在此，被蝕刻的部分是沒(méi)有形成 第二導(dǎo)電性物質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換層530的部分區(qū)域。如圖5g所示，第三導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角度被傾斜沉積(0D2)在第二電極層 540上以形成導(dǎo)電層550。隨著該第三導(dǎo)電性物質(zhì)的傾斜沉積，通過(guò)蝕刻而被暴露的輔助 電極層520與導(dǎo)電層550在溝槽501、502的內(nèi)部相連接。由此，各個(gè)相鄰的單元電池 (UC)以串聯(lián)連接的方式相電連接。
此時(shí)，第三導(dǎo)電性物質(zhì)可以利用與沉積第二導(dǎo)電性物質(zhì)相同的沉積方法來(lái)進(jìn)行 沉積。如果第三導(dǎo)電性物質(zhì)被傾斜沉積，則根據(jù)沉積的平直性，第三導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積 在通過(guò)蝕刻而暴露的輔助電極層520上。如圖5h所示，在集成 光電裝置中，由位于基板500的特定區(qū)域的相鄰溝槽來(lái)形 成母線區(qū)。這種母線區(qū)的溝槽被導(dǎo)電膏560填埋。另一方面，如圖5i所示，形成第二電極層540后，在蝕刻光電轉(zhuǎn)換層530之前形 成短路防止層570以防止電極層(510、520、540)之間發(fā)生短路。從釋放出第二導(dǎo)電性物 質(zhì)的一側(cè)相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始，短路防止物質(zhì)以θ 3的角度被傾斜沉積在光電轉(zhuǎn)換層530 和第二電極層540上。然后，如圖5j所示，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層540和短路防止層570，對(duì)光電 轉(zhuǎn)換層530進(jìn)行蝕刻，由此使輔助電極層520暴露。此時(shí)的被蝕刻的區(qū)域小于圖5f中的 蝕刻區(qū)域，而且短路防止層570覆蓋了第二電極層540的末端，由此能夠防止第二電極層 540的末端與第一電極層510之間、第二電極層540的末端與輔助電極層520之間發(fā)生短 路。短路防止層570可由與第二電極層540相同的物質(zhì)構(gòu)成。如圖5k所示，在集成光電裝置中，由位于基板500的特定區(qū)域的相鄰溝槽來(lái)形 成母線區(qū)。這種母線區(qū)的構(gòu)成被導(dǎo)電膏560填埋。[第六實(shí)施例]圖6a至圖6k表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖6a 圖6c所示，與第五實(shí)施例不同，第六實(shí)施例中輔助電極層520被第一 電極層510先形成于基板500上。由于第一電極層510位于輔助電極層520上，因此蝕 刻光電轉(zhuǎn)換層530時(shí)，第一電極層510被暴露。由此，導(dǎo)電層550與位于輔助電極層520 上的第一電極層510相連接。關(guān)于圖6d中光電轉(zhuǎn)換層530的形成、圖6e中第二電極層540、圖6f和圖6j中 光電轉(zhuǎn)換層530的蝕刻、圖6g中導(dǎo)電層550的形成、圖6h中母線區(qū)的形成、圖6i中短路 防止層570的形成和圖6k中母線區(qū)的形成，已在第五實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該 部分的詳細(xì)說(shuō)明。由于該輔助電極層520比第一電極層510先形成在基板500上，因此蝕刻光電轉(zhuǎn) 換層530時(shí)，在溝槽501、502內(nèi)的第一電極層310被暴露。由此，在溝槽501、502內(nèi) 部，導(dǎo)電層550和第一電極層510相連接。在上述的第一 第六實(shí)施例中，基板上均形成有溝槽，但在后述的實(shí)施例中， 涉及的是在基板上沒(méi)有形成溝槽的光電裝置。此時(shí)，在基板700上形成具有規(guī)定厚度的第一電極層710和輔助電極層720，其 中，輔助電極層720使從上述第一電極層之間的部分區(qū)域到所述第一電極層的其它部分 區(qū)域與上述第一電極層接觸。在第七實(shí)施例中輔助電極層720形成在第一電極層710上， 在第八實(shí)施例中輔助電極層720形成在第一電極層710的下部。[第七實(shí)施例]圖7a至圖7k表示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖7a所示，在基板700上具有規(guī)定厚度和寬度的第一電極層710按照間隔有一 定距離的方式形成。在上述的實(shí)施例中，溝槽與溝槽之間雖然形成單元電池區(qū)，但從第七實(shí)施例之后的實(shí)施例中，第一電極層710相當(dāng)于單元電池區(qū)。對(duì)于基板700的材質(zhì)， 已在上述記載中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該部分。 第一電極層710可以通過(guò)將含有用于形成第一電極層710的溶膠-凝膠(sol-gel) 溶液作為油墨的印刷法(printing)來(lái)形成。因此，無(wú)需使用利用掩模的光致抗蝕劑法或塑 料圖案，就能夠使溶膠-凝膠溶液直接涂布在基板700上，由此形成第一電極層710。此 時(shí)，可以利用輥?zhàn)拥葘⑷苣z-凝膠溶液直接涂布在基板700上，但并不限定于此。另一 方面，通過(guò)印刷法形成的第一電極層710的電阻可能較高，因此可在大氣或氮?dú)獾葰怏w 環(huán)境下進(jìn)行熱處理。這樣的方法可以不經(jīng)過(guò)通過(guò)掩膜作業(yè)來(lái)完成的蝕刻工序就可以直接形成帶狀圖 案的第一電極層710。利用這種印刷法形成第一電極層710時(shí)，其工序比較簡(jiǎn)單，且不需 要如現(xiàn)有工序的、用于激光刻槽的高價(jià)設(shè)備，因此能夠節(jié)省制造成本。這種第一電極層710的形成方法也可以適用于后述的實(shí)施例。如圖7b所示，從相鄰的第一電極層710之間的部分區(qū)域到第一電極層710的其 它部分區(qū)域上形成有輔助電極層720。此時(shí)，對(duì)于形成于第一電極層710的部分區(qū)域上的 輔助電極層720，其可以具有多種形狀，由此使光的透射能夠順利進(jìn)行。例如，輔助電極 層720可以為圖7b所示的叉(fork)狀或圖7c所示的梯狀，但并不限定于此。例如，輔 助電極層720可以具有網(wǎng)狀或條紋狀。對(duì)于輔助電極層720的功能和效果，已在上述記 載中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該部分說(shuō)明。如圖7d所示，在基板700、第一電極層710和輔助電極層720上形成有光電轉(zhuǎn)換 層730，在暴露于相鄰第一電極層710之間區(qū)域的、基板700上形成有光電轉(zhuǎn)換層730。 對(duì)于光電轉(zhuǎn)換層730的說(shuō)明，已在上述記載中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略。如圖7e所示，將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積(ODl)在光電轉(zhuǎn)換層730上以形成第 二電極層740。如果第二導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 1的角度被傾斜沉積(ODl)，則根據(jù)沉積的平直 性，第二導(dǎo)電性物質(zhì)被沉積在光電轉(zhuǎn)換層730上。由此，形成自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層740。如圖7f所示，對(duì)光電轉(zhuǎn)換層730進(jìn)行蝕刻，以使位于相鄰第二電極層740之間 的輔助電極層720暴露。此時(shí)，將自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層740作為掩模來(lái)使用，使得光電 轉(zhuǎn)換層730實(shí)質(zhì)上被垂直蝕刻。在此，被蝕刻的部分是沒(méi)有形成第二導(dǎo)電性物質(zhì)的光電 轉(zhuǎn)換層730的一部分。如圖7g所示，第三導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角度被傾斜沉積(0D2)在第二電極層 740上以形成導(dǎo)電層750。此時(shí)，第二導(dǎo)電性物質(zhì)從基板700的一側(cè)開(kāi)始被傾斜沉積，而 第三導(dǎo)電性物質(zhì)從基板700的上述一側(cè)的相反側(cè)的其它側(cè)開(kāi)始被傾斜沉積。由此，形成 于相鄰的第一電極層710中的一個(gè)區(qū)域上的輔助電極層720與形成于其它第一電極層710 區(qū)的第二電極層740通過(guò)導(dǎo)電層750相電連接，各個(gè)相鄰的單元電池(UC)以串聯(lián)連接的 方式相電連接。如圖7h所示，母線區(qū)相當(dāng)于在整個(gè)第一電極層710中相鄰的第一電極層710的 部分區(qū)域，導(dǎo)電膏760與形成在母線區(qū)的導(dǎo)電層750相接觸。此時(shí)，母線區(qū)的第一電極 層710的寬度11可能小于位于有效區(qū)域的第一電極層710的寬度12。母線區(qū)是不產(chǎn)生電 流的無(wú)效區(qū)域，因此為了提高光電裝置的效率，寬度可以小于作為有效區(qū)域的第一電極 層710的寬度12。另外，在母線區(qū)，采用代替導(dǎo)電膏的超聲波粘結(jié)等方法，可以將母線(未圖示)直接形成在母線區(qū)。
另一方面，如圖7i所示，形成第二電極層740后，在蝕刻光電轉(zhuǎn)換層730之前形 成短路防止層770以防止電極層710、720、740之間發(fā)生短路。如圖7i所示，從與一側(cè)相對(duì)而置的側(cè)面開(kāi)始，短路防止物質(zhì)以θ 3的角度被傾 斜沉積在光電轉(zhuǎn)換層730和第二電極層740上。然后，如圖7j所示，對(duì)光電轉(zhuǎn)換層730 進(jìn)行蝕刻以去除自對(duì)準(zhǔn)的第二電極層740和短路防止層770，使輔助電極層720暴露。此時(shí)，被蝕刻的區(qū)域小于圖7f中的蝕刻區(qū)域，而且短路防止層770覆蓋了第二 電極層740的末端，由此能夠防止第二電極層740的末端與第一電極層710之間、第二電 極層740的末端與輔助電極層720之間發(fā)生短路。短路防止層770可由與第二電極層740 相同的物質(zhì)構(gòu)成。然后，如圖7k所示，第三導(dǎo)電性物質(zhì)以θ 2的角度被傾斜沉積(OD2)而使導(dǎo)電 層750形成在短路防止層770上，由此導(dǎo)電層750與位于相鄰的第一電極層710之間的輔 助電極層720相連接，各個(gè)相鄰的單元電池(UC)以串聯(lián)連接的方式相電連接。[第八實(shí)施例]圖8a至圖8k表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的光電裝置的制造方法。如圖8a 8c所示，與第七實(shí)施例不同，第八實(shí)施例中輔助電極層720可以比第 一電極層710先形成在基板700上。第一電極層710位于輔助電極層720上且第一電極 層710的側(cè)面位于輔助電極層720上，因此蝕刻光電轉(zhuǎn)換層730時(shí)，輔助電極層720被暴 露。由此，導(dǎo)電層750與輔助電極層720相連接。關(guān)于圖8d中光電轉(zhuǎn)換層730的形成、圖8e中第二電極層740的形成、圖8f和 圖8j中光電轉(zhuǎn)換層730的蝕刻、圖8g和圖8k中導(dǎo)電層750的形成、圖8h中母線區(qū)的形 成、圖8i中短路防止層770的形成，已在第七實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略該部分的 詳細(xì)說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種光電裝置的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備形成有溝槽(101、102、103、104、301、302、303、304、501、502)的基板 (100、 300、 500)；在所述溝槽之間的區(qū)域上形成第一電極層(110、310、510)和輔助電極層(120、 320、520)，其中，所述輔助電極層(120、320、520)的電阻小于所述第一電極層的電阻 且與所述第一電極層的部分區(qū)域相接觸，并位于所述第一電極層的上部或下部； 在所述第一電極層或所述輔助電極層上形成光電轉(zhuǎn)換層(130、330、530)； 將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層上以形成第二電極層(140、340、 540)；對(duì)形成于所述溝槽內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻以使所述第一電極層或所述輔助電極層暴露；將第三導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述第二電極層上以形成導(dǎo)電層(160、350、550)， 以使所述第一電極層或所述輔助電極層與所述第二電極層在所述溝槽內(nèi)部相電連接，其 中，所述第一電極層或所述輔助電極層形成于所述區(qū)域中通過(guò)光而產(chǎn)生電流的一個(gè)區(qū) 域，而所述第二電極層形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電流的另一個(gè)區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕 刻時(shí)，將所述第二電極層作為掩模來(lái)使用。
3.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，所述溝槽按照規(guī)定角度傾斜。
4.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕 刻之后，利用絕緣物質(zhì)(150)來(lái)填埋所述溝槽中的一個(gè)溝槽。
5.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，所述溝槽中部分相鄰溝槽 之間的間隔小于相當(dāng)于有效區(qū)域的相鄰溝槽之間的間隔。
6.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，用來(lái)透射光的槽(302、 304)位于所述相鄰溝槽之間，所述輔助電極層位于所述槽之間。
7.如權(quán)利要求6所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，所述槽中深度相對(duì)于寬度 的比例或深度相對(duì)于直徑的比例大于所述溝槽中深度相對(duì)于寬度的比例。
8.如權(quán)利要求6所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)形成于所述槽的所 述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻，以使所述槽的底面暴露。
9.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，將第一導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉 積在所述基板上以形成所述第一電極層。
10.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，還包括將短路防止物質(zhì) 傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層和所述第二電極層上的步驟。
11.一種光電裝置的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟 在基板(700)上形成具有規(guī)定厚度和寬度的第一電極層(710)；將電阻小于所述第一電極層的輔助電極層(720)形成在所述第一電極層的上部或下 部，以使與所述第一電極層接觸；在所述第一電極層或所述輔助電極層的區(qū)域、在相鄰的所述第一電極層之間的區(qū)域 上形成光電轉(zhuǎn)換層(730)；將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層上以形成第二電極層(740)；對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻，以使位于相鄰的所述第二電極層之間的所述輔助電極層暴露；將第三導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在所述第二電極層上以形成導(dǎo)電層(750)，以使形成于所 述相鄰第一電極層的一個(gè)區(qū)域上的所述輔助電極層與形成于另一個(gè)第一電極層區(qū)域上的 所述第二電極層相電連接。
12.如權(quán)利要求11所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，所述第一電極層通過(guò)使 用溶膠-凝膠溶液的印刷法來(lái)形成。
13.如權(quán)利要求11所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行 蝕刻時(shí)，將所述第二電極層作為掩模來(lái)使用。
14.如權(quán)利要求11所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，在整個(gè)所述第一電極層 中，部分第一電極層的寬度小于有效區(qū)域的第一電極層的寬度。
15.如權(quán)利要求11所述的光電裝置的制造方法，其特征在于，還包括將短路防止物質(zhì) 傾斜沉積在所述光電轉(zhuǎn)換層和所述第二電極層上的步驟。
16.—種光電裝置，其特征在于，該光電裝置包括基板，形成有溝槽(101、102、103、104、301、302、303、304、501、502)；第一電極層(110、310、510)，形成于所述溝槽之間的區(qū)域；輔助電極層(120、320、520)，形成于所述溝槽之間的區(qū)域上且電阻小于所述第一電 極層的電阻，其位于所述第一電極層的上部或下部以使所述輔助電極層與所述第一電極 層的部分區(qū)域接觸；光電轉(zhuǎn)換層(130、330、530)，位于所述第一電極層或所述輔助電極層上；第二電極層(140、340、540)，位于所述光電轉(zhuǎn)換層上；以及導(dǎo)電層(160、350、550)，其使所述第一電極層或所述輔助電極層與所述第二電極層 在所述溝槽內(nèi)部相電連接，其中，所述第一電極層或所述輔助電極層形成于所述區(qū)域中 通過(guò)光而產(chǎn)生電流的一個(gè)區(qū)域，而所述第二電極層形成于通過(guò)光而產(chǎn)生電流的另一個(gè)區(qū) 域。
17.如權(quán)利要求16所述的光電裝置，其特征在于，所述溝槽按照規(guī)定角度傾斜。
18.如權(quán)利要求16所述的光電裝置，其特征在于，還包括填埋所述溝槽中的一個(gè)溝槽 的絕緣物質(zhì)(150)。
19.如權(quán)利要求16所述的光電裝置，其特征在于，所述溝槽中部分相鄰溝槽之間的間 隔小于相當(dāng)于有效區(qū)域的相鄰溝槽之間的間隔。
20.如權(quán)利要求16所述的光電裝置，其特征在于，用來(lái)透射光的槽(302、304)位于 所述相鄰溝槽之間，所述輔助電極層位于所述槽之間。
21.如權(quán)利要求20所述的光電裝置，其特征在于，所述槽中深度相對(duì)于寬度的比例或 深度相對(duì)于直徑的比例大于所述溝槽中深度相對(duì)于寬度的比例。
22.如權(quán)利要求20所述的光電裝置，其特征在于，所述槽的底面被暴露。
23.如權(quán)利要求16所述的光電裝置，其特征在于，還包括覆蓋第二電極層末端的短路 防止層(180、370、570)。
24.—種光電裝置，其特征在于，該光電裝置包括基板(700)；第一電極層(710)，位于所述基板上且具有規(guī)定的厚度和寬度； 輔助電極層(720)，其電阻小于所述第一電極層的電阻，且位于所述第一電極層的上 部或下部以使其與所述第一電極層接觸；光電轉(zhuǎn)換層(730)，位于所述第一電極層或所述輔助電極層上，且位于所述相鄰的第 一電極層之間的區(qū)域；第二電極層(740)，位于所述光電轉(zhuǎn)換層上；以及導(dǎo)電層(750)，其使形成于所述相鄰第一電極層中的一個(gè)區(qū)域的所述輔助電極層與形 成于另一個(gè)第一電極層區(qū)域的所述第二電極層相電連接。
25.如權(quán)利要求M所述的光電裝置，其特征在于，所述相鄰第一電極層中一個(gè)第一電 極層寬度小于另一個(gè)第一電極層的寬度。
26.如權(quán)利要求M所述的光電裝置，其特征在于，還包括覆蓋所述第二電極層末端的 短路防止層(770)。
全文摘要
本發(fā)明提供光電裝置的制造方法，包括以下步驟準(zhǔn)備形成有溝槽的基板；在溝槽之間區(qū)域形成第一電極層和輔助電極層，其中，輔助電極層與第一電極層的部分區(qū)域相接觸并位于第一電極層的上或下部，且其電阻小于第一電極層電阻；在第一電極層或輔助電極層上形成光電轉(zhuǎn)換層；將第二導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在光電轉(zhuǎn)換層上以形成第二電極層；對(duì)形成于溝槽內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換層進(jìn)行蝕刻以使第一電極層或輔助電極層暴露；將第三導(dǎo)電性物質(zhì)傾斜沉積在第二電極層上以形成導(dǎo)電層，以使第一電極層或輔助電極層與第二電極層在溝槽內(nèi)部相電連接，其中，第一電極層或輔助電極層形成于所述區(qū)域中通過(guò)光產(chǎn)生電的一個(gè)區(qū)域，而第二電極層形成于通過(guò)光產(chǎn)生電的另一個(gè)區(qū)域。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102024871SQ201010247229
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者全振完, 林宏樹(shù) 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院, 韓國(guó)鐵鋼株式會(huì)社