阅读说明：本技术 具有附加导线的薄膜装置及其制造方法 (Thin film device with additional lead and method for manufacturing the same ) 是由 彭寿 迈克尔·哈尔 殷新建 傅干华 克里什纳库马·维拉潘 巴斯蒂安·希普欣 于 2017-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种新型薄膜装置,其包括至少一个薄膜电池(100),该薄膜电池(100)包括第一电极(101)、光敏层(102)和第二电极(103),该光敏层(102)设置在第一电极(101)和第二电极(103)之间。至少一条附加导线(104a)布置在薄膜电池(100)的有效区域(108)内并包含在光敏层(102)中,与第一电极(101)电互连。此外,本发明提供一种形成薄膜装置的方法,该薄膜装置包括至少一个薄膜电池(100),该薄膜电池(100)包括第一电极(101)、光敏层(102)和第二电极(103),该光敏层(102)设置在第一电极(101)和第二电极(103)之间。(The invention provides a novel thin film device, which comprises at least one thin film battery (100), wherein the thin film battery (100) comprises a first electrode (101), a photosensitive layer (102) and a second electrode (103), and the photosensitive layer (102) is arranged between the first electrode (101) and the second electrode (103). At least one additional lead (104 a) is arranged within the active area (108) of the thin-film battery (100) and is contained in the photoactive layer (102), electrically interconnected with the first electrode (101). Furthermore, the invention provides a method of forming a thin film device comprising at least one thin film battery (100), the thin film battery (100) comprising a first electrode (101), a photoactive layer (102) and a second electrode (103), the photoactive layer (102) being arranged between the first electrode (101) and the second electrode (103).)

具有附加导线的薄膜装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种新的薄膜装置及其制造方法。特别地，本发明涉及一种薄膜装置，该薄膜装置包括第一电极、光敏层和第二电极，该第二电极具有附加导线，该附加导线形成在该装置的有效区内、处于光敏层中、并与第一电极电连接。

背景技术

诸如薄膜太阳能电池的薄膜装置通常包括第一电极、至少一个光敏层和第二电极。薄膜太阳能电池装置可以在电极层和光敏层之间包括一个或多个缓冲层。在薄膜太阳能电池中，面对日光的电极通常由透明材料制成，以使日光能够进入光敏层。薄膜太阳能电池的第一电极和第二电极用作接触电极，用于释放所产生的电荷载流子。薄膜太阳能电池中产生的全部电流由透明导电材料传输，透明导电氧化物(TCO)通常用作薄膜装置(如薄膜太阳能电池，触摸屏或液晶显示器)中的透明导电电极。常用的TCO是氧化铟锡(ITO)和氟氧化锡(FTO)，掺铝氧化锌(AZO)或任何其他掺杂或未掺杂的二元或三元氧化物，它们的薄层电阻约为8至17Ω/□，并且在可见光范围内的平均透射率高于82％。

透明电极材料的高薄层电阻阻碍了薄膜太阳能电池或模块的效率，用低填充系数表示。为了减少损耗并提高透明电极材料的电导率，已经开发了不同的技术。

增加TCO电导率的一种方法是在TCO层之间加入金属线作为夹心层(TCO/metal/TCO)[1]。然而，这种精细的图案化结构难以在薄膜模块生产中实现，而且它不能承受电池生产的连续高温工艺步骤。

US2014/0090685A1描述了一种用于制造染料敏化太阳能电池模块的工艺，通过在绝缘衬底和透明导电氧化物电极之间引入导电网来改善涂覆有透明导电氧化物的玻璃衬底的导电性。可以将导电网***裸玻璃衬底上拉制的凹槽中，然后涂上透明导电氧化物，或直接印刷在玻璃衬底上。

将多个薄膜太阳能电池连接到薄膜模块用于调节薄膜模块的电输出参数。通过单个薄膜电池的串联连接可以获得更高的电压，而并联连接则可以达到薄膜模块更高的电流水平。

通常，用作第一电极、光敏层和第二电极的层形成为所有薄膜电池和单个电池的连续层，并且单个电池的串联或并联连接通过结构化工艺形成。多个薄膜电池的串联连接通常通过集成在薄膜模块制造工艺中的三阶段结构化工艺来完成。

可以通过激光划线工艺、机械划线工艺和/或化学蚀刻或其组合来执行三阶段结构化工艺，并且为每个薄膜电池形成三个平行的划线。这三个划线将每个薄膜电池的区域划分为“有效区域”和“死区”或划线区域。在有效区域中产生电荷载流子。在死区或划片区域中不产生电荷载流子，并且三个划线位于死区或划线区域。

例如，根据现有技术，激光划线工艺包括形成三个不同的激光划线，称为“P1”、“P2”和“P3”划线，以在薄膜模块内以串联方式将各个薄膜电池单片互连。这三条划线垂直于薄膜模块内的电流方向延伸，并且彼此平行，其典型宽度均为约30至50μm，从而在薄膜模块所包括的每个薄膜电池内形成140至300μm宽的划线区域(“死区”)。第一划线(称为“P1”划线)至少穿透第一电极的层并且将各个薄膜电池的第一电极分开，其中第一电极由透明导电材料制成。穿过光敏层的第二划线(称为“P2”划线)在填充导电材料之后形成接触线，以将相邻的薄膜电池串联电连接。从而第一薄膜电池的第一电极电连接到第二相邻薄膜电池的第二电极。至少穿过第二电极的第三划线(称为“P3”划线)将各个薄膜电池的第二电极分开。每个薄膜电池的宽度由一组三个划线的宽度(称为划线区域或“死区”)与薄膜电池的“有效区域”的宽度之和来定义。因此，该宽度定义为薄膜电池沿着连续的串联连接的不同电池在其中排列的方向以及电流在薄膜模块内流动的方向的延伸。各个薄膜电池的长度延伸的方向垂直于薄膜电池的宽度。

薄膜太阳能电池产生的电压取决于薄膜太阳能电池中使用的光敏材料，并且可以通过改变光敏材料而改变。薄膜太阳能电池产生的电流取决于薄膜太阳能电池的“有效区域”的面积，尤其取决于“有效区域”的宽度。

模块输出电压取决于模块中有效太阳能电池的数量以及串连接的模式，例如串的串联或并联连接及其组合。串可以包含多个串联连接的电池。

第一电极的高薄层电阻引起电阻损耗并且限制了单个薄膜太阳能电池的可能宽度。但是，薄膜太阳能电池的小宽度会导致更高的模块输出电压，这是因为串联的电池数量增加而模块输出电流减小。这样的高压模块对于太阳能场的建设是不利的，因为它将限制串联的模块连接的数量。此外，由于需要几组三个划线来减小电池宽度并连接各个薄膜太阳能电池，因此薄膜模块的总“有效面积”减小了。

不利的是，薄膜模块的输出参数不能自由调节。

申请内容

本发明的目的是提供一种新的薄膜装置及其制造方法，其减少了由透明电极材料的高薄层电阻引起的缺点。

该目的通过根据权利要求1的薄膜装置、通过包括附加导线的方式、以及通过根据权利要求12的方法来解决，在从属权利要求中公开了有利的实施方式。

该新型薄膜装置包括至少一个薄膜电池，该薄膜电池包括第一电极、光敏层和第二电极，该光敏层设置在第一电极和第二电极之间。至少一条附加导线布置在薄膜电池的“有效区域”内并包含在光敏层中，与第一电极电连接并与第二电极电绝缘。薄膜电池的“有效区域”是发生光电转换的横向(俯视)区域。如果薄膜装置是太阳能电池，则在该区域中产生电荷载流子。

电连接是指存在直接的物理接触以使电流流过。电绝缘是指没有直接的物理接触，并且可以防止通常在薄膜装置上存在的正常电气条件下产生电流。

薄膜装置可以是薄膜太阳能电池，与所使用的光敏层的类型无关，例如碲化镉(CdTe)，任何其他CdTe吸收体衍生物，该CdTe吸收体衍生物在CdTe中包括作为掺杂剂或合金的合适元素(CdZnTe，CdTe：Se等)，铜铟镓硒(CIGS)，薄膜硅，钾钛矿，钙钛矿，导电有机聚合物，有机小分子或其组合，其中各个薄膜太阳能电池串联和/或并联连接在薄膜太阳能模块中，该薄膜太阳能模块包括多个薄膜太阳能电池。

薄膜装置可以是多结薄膜太阳能电池。多结薄膜太阳能电池包括两个或两个以上彼此堆叠其上的薄膜太阳能电池或光敏层。在另一个实施方案中，光敏层可以由任何半导体材料组成，该半导体材料将入射的阳光转换成电能，因此适合用于薄膜太阳能电池。光敏材料可以是薄膜硅，包括非晶硅，氢化非晶硅，微晶硅或结晶硅，III-V半导体(如砷化镓)，II-VI半导体(如碲化镉)，I-III-VI半导体(如硒化铜铟镓)，锌黄锡矿，钙钛矿，有机半导体或其组合。光敏层也可以是不同光敏材料的叠层。

薄膜装置也可以是发光装置，例如发光二极管或包括多个发光装置的显示器。

第一电极和第二电极可以由相同的导电材料或不同的导电材料组成。导电材料可以是任何导电材料，例如金属、金属合金、导电氧化物或其组合。在一个实施例中，第一电极的导电率小于第二电极的导电率。电极层也可以是叠层，该叠层包括导电层、半导体缓冲层、合适的元素扩散阻挡层和/或高电阻缓冲层。在另一个实施例中，第一电极由透明导电材料制成。优选地，透明导电材料包括透明导电氧化物(TCO)，并且可以是对于本领域技术人员已知的任何透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)或任何其他掺杂或未掺杂的二元或三元氧化物。

在另一个实施例中，第二电极由金属或金属合金制成，例如钼、镍或铬。

在又一实施例中，根据本发明的薄膜装置包括多个薄膜电池，所述多个薄膜电池通过使用接触线将第一电池的第一电极与第二电池的第二电极电连接而串联连接至薄膜模块。

根据本发明，通过在薄膜电池的“有效区域”中包括至少一条附加导线，在不减小薄膜电池宽度的情况下，减少了由于透明导电材料的薄层电阻引起的薄膜太阳能电池的电阻损失和相应的填充系数损失。与“有效区域”内不具有至少一条附加导线，且宽度与单个薄膜电池的宽度相同的薄膜模块相比，单个薄膜电池的“有效面积”略有减少。由于附加导线，薄膜电池的“死区”稍微增加了附加导线的宽度，并导致短路电流的损失。然而，有利的是，由于产生的电荷载流子被至少一条附加导线收集并转移到第一电极，因此可以观察到填充系数的增加。这种效果过度补偿了“死区”的增加。

此外，通过在单个薄膜电池的“有效区域”内布置至少一条附加导线，可以增加单个薄膜电池的宽度，并且因此可以减少薄膜电池和薄膜模块的总“死区”。有利地，薄膜模块的总“死区”减少到没有附加导线的死区的2％-70％，优选地减少到没有附加导线的死区的50％。

有利的是，在薄膜电池的“有效区域”内包括至少一条附加导线使得能够将薄膜电池的尺寸调节为模块的使用者所期望的薄膜模块的电输出参数。

所述至少一条附加导线可以以任何适合于收集所产生的电荷载流子并减小第一电极的电阻损失的方式布置在“有效区域”内。

在一个实施例中，所述至少一条附加导线平行于一组三条划线布置，优选地在薄膜电池的“有效区域”的中间。

在另一实施例中，所述至少一条附加导线的长度为结构划线的长度的1％至100％，优选为结构划线的长度的至少50％。

在一个特殊的实施例中，所述至少一条附加导线具有与结构划线相同的长度。

在另一实施例中，所述至少一条附加导线是直线或曲线。

在另一实施例中，在薄膜电池的“有效区域”中包括多于一条的附加导线。

在另一实施例中，在薄膜电池的“有效区域”内布置了两条附加导线，其中第一附加导线平行于三条划线而布置，第二附加导线垂直于三条划线而布置，这样，第一附加导线和第二附加导线彼此相交。

在另一实施例中，第一附加导线布置在薄膜太阳能电池的“有效区域”的中间，其中该中间是相对于薄膜太阳能电池的宽度定义的。

在另一实施例中，第二附加导线被断开，例如，被第一划线(“P1”划线)断开，从而在附加导线和相邻的薄膜电池之间不形成电接触。

两条附加导线可以具有相同的宽度。在另一实施例中，第二导线的宽度大于第一导线的宽度。附加导线的横向延伸部是附加导线的宽度和长度，其中导线的宽度是附加导线的横向延伸部中较小的一个。在另一实施例中，至少一条附加导线的至少一个端部布置成尽可能靠近接触线，该接触线是通过用导电材料填充第二划线而形成的。导线和接触线之间的距离可以在50μm至1mm的范围内。优选地，在附加导线和接触线之间形成直接电接触。

在另一实施例中，所述至少一条附加导线的宽度为10μm至10cm，优选地宽度为50至500μm，特别优选地宽度为50至100μm。其中，附加导线的宽度与薄膜太阳能电池的宽度以及薄膜太阳能电池的“有效区域”成正比。此外，附加导线的总面积小于薄膜太阳能电池的“有效区域”的总面积。

在另一个实施方案中，导线在光敏层内的高度为光敏层高度的1-99％。优选地，光敏层内的导线的高度大于光敏层的高度的50％。该高度是导线或光敏层沿着连接第一电极和第二电极的方向的延伸。

在另一实施例中，所述至少一条附加导线嵌入在凹槽中，该凹槽可以通过激光、机械、化学或物理蚀刻工艺在光敏层内的“有效区域”内产生。优选地，凹槽是通过激光工艺产生的。凹槽邻接第一电极并且从第一电极的表面延伸到至少一个光敏层中。如果第一电极包括具有不同电导率的层，则凹槽优选邻接具有最高电导率的层，即，位于光敏层和具有最高电导率的层之间的其他层被凹槽穿透。然而，凹槽也可能不穿透这些其他层，例如，这些其他层可以是高电阻缓冲层。在这种情况下，电流通过沟槽或其他导电机制从凹槽内的附加导线流到具有最高电导率的层。

在另一实施例中，凹槽至少部分地填充有导电材料以形成至少一条附加导线。导电材料可以是电导率比用作第一电极的导电材料更高的的任何材料，并且优选地是诸如碳、银或铜的金属，或金属合金，或任何其他有机导电聚合物，或任何其他无机导电聚合物材料。在另一实施例中，用于填充凹槽以形成导线的导电材料与形成第二电极的材料相同。

在另一实施例中，凹槽填充有导电材料，该导电材料在光敏层内的高度最高可达1％到99％。优选地，凹槽填充的导电材料在光敏层内的高度至少为50％，最优选在光敏层内的高度为70％至80％。

在另一实施例中，填充到凹槽中以形成至少一条附加导线的导电材料邻接第一电极。优选地，导线和第一电极形成直接的电接触，以使得能够将由导线收集的电荷载流子转移到第一电极。在另一实施例中，凹槽另外填充有绝缘材料。绝缘材料可以是具有低电导率并防止电流在附加导线和第二电极之间流动的任何材料，优选地是有机或无机非导电聚合物或其组合。

在另一实施例中，凹槽填充有绝缘材料，从而达到光敏层内的高度的100％。这意味着凹槽贯穿整个光敏层并从第一电极到达第二电极，其中该凹槽如上所述填充有导电材料和绝缘材料，使得绝缘材料布置在导电材料和第二电极之间。结果，第二电极与导线电绝缘。凹槽甚至可以延伸到第二电极中，其中绝缘材料布置在凹槽延伸到第二电极中的部分中。

本发明还提供一种制造根据本发明的薄膜装置的方法。该方法包括如下步骤：

a形成第一电极，

b形成第二电极，

c在所述第一电极和所述第二电极之间形成光敏层，以及

d在至少一个所述光敏层内形成导线，其中所述导线与所述第一电极电互连并与所述第二电极电绝缘。

在另一实施例中，步骤d包括以下步骤：

x：在所述光敏层内形成凹槽，以及

xx：用导电材料至少部分地填充凹槽，使得所述导电材料与所述第一电极电连接。

在另一实施例中，在步骤xx中，所述凹槽仅部分填充有导电材料，并且所述方法还包括以下步骤：

xxx：用绝缘材料填充所述凹槽，以使所述导电材料与所述第二电极电绝缘。

部分填充是指在光敏层内的凹槽的整个高度的仅一部分被导电材料填充。在横向延伸部中，优选地，凹槽的整个宽度填充有导电材料，使得导电材料直接邻接光敏层。

在另一实施例中，通过以下工艺步骤在合适的衬底上制造根据本发明的薄膜装置：在衬底上形成第一电极(步骤a)，在第一电极上形成光敏层(步骤c)，在光敏层内形成凹槽(步骤x)，用导电材料部分填充该凹槽，以使导电材料与第一电极电互连(步骤xx)，在剩余凹槽中填充绝缘材料，以使导电材料与第二电极绝缘(步骤xxx)，并最终在光敏层和绝缘材料上形成第二电极(步骤b)。此工艺顺序称为覆层构造。

在另一实施例中，通过以下工艺步骤在合适的衬底上制造根据本发明的薄膜装置：在衬底上形成第二电极(步骤b)，在第二电极上形成光敏层(步骤c)，在光敏层内形成凹槽(步骤x)，用导电材料填充凹槽，使导电材料与第一电极电连接(步骤xx)，并最终在光敏层和导电材料上形成第一电极(步骤a)。此工艺顺序称为衬底构造。如果光敏层中的凹槽到达第二电极，则首先用绝缘材料部分填充凹槽，以使导电材料与第二电极电绝缘(步骤xxx)，然后剩余凹槽中填充导电材料(步骤xx)。

用于薄膜装置的合适的衬底可以是技术人员已知的任何衬底，例如玻璃衬底或箔衬底，例如金属或塑料箔或片。

提供一种用作衬底的金属箔或片，用于制造衬底构造的薄膜装置，可以代替步骤b，即形成第二电极。

可以通过本领域技术人员已知的各种涂覆技术将第一电极和第二电极以及光敏层沉积在整个衬底表面上。例如，通过物理气相沉积(PVD)工艺(例如溅射或蒸发工艺)和/或化学气相沉积(CVD)工艺进行。

在一个实施例中，用导电和/或绝缘材料填充凹槽是通过印刷工艺进行的，优选丝网印刷或喷墨印刷工艺。但是，也可以使用其他已知技术。

在另一实施例中，可以用光致抗蚀剂工艺来进行绝缘材料对凹槽的填充，所述光致抗蚀剂工艺包括以下步骤：用光致抗蚀剂材料涂覆光敏层和凹槽，使光致抗蚀剂材料曝光并显影，从凹槽以外的区域去除光致抗蚀剂材料。以这种方式制造的薄膜装置包括至少一条附加导线，该附加导线与第一电极电连接并且与第二电极电绝缘，因此，能够将产生的电荷载流子收集和转移到第一电极，以克服由于第一电极的薄层电阻引起的限制。

在另一个实施例中，薄膜装置包括第一薄膜电池和第二薄膜电池。该第一薄膜电池和第二薄膜电池的第一电极、光敏层和第二电极分别形成为连续层。在这种情况下，用于制造薄膜装置的方法包括以下附加步骤：

i刻划至少穿过第一电极层的第一条线，以分离各个薄膜电池的第一电极，

ii在以下步骤之一中，通过光敏层刻划一条平行于第一条线的第二条线，以产生接触线，该接触线用于薄膜装置内第一薄膜电池的第一电极与第二薄膜电池的第二电极的串联互连，

iii至少穿过第二电极的层刻划一条平行于第一条线和第二条线的第三条线，以分离各个薄膜电池的第二电极，

iv用绝缘材料填充第一条划线，以及

v用导电材料填充第二条划线，以形成用于各个薄膜电池的电串联的接触线。

在另一实施例中，第一、第二和第三条线是通过激光、机械或化学蚀刻工艺刻划的，该工艺集成在薄膜装置的制造工艺中。优选地，第一、第二和第三线是通过激光工艺刻划的。

在另一个实施例中，第一和第二条划线是通过激光工艺刻划的，而第三条线是通过机械划线工艺来刻划的。有利地，通过机械划线工艺来刻划第三条线。

在一个实施例中，用绝缘材料填充第一条线是通过印刷工艺进行的，优选喷墨或丝网印刷工艺。

步骤x、xx和xxx以及步骤i和ii可以任何可能的顺序执行。

有利地，为了提高薄膜装置生产线的效率，附加的步骤ii和步骤x以任意顺序彼此相继执行，即步骤ii在步骤x之后或步骤x在步骤ii之后，其中这些步骤中的第一个步骤在步骤c之后。优选地，步骤ii和x彼此直接跟在对方之后。因此，可以在一个制造步骤中通过薄膜装置生产线内的相同划线工具在光敏层内刻划出第二条线和凹槽。

在另一实施例中，步骤xx之后是附加步骤i。有利地，步骤i自动地导致附加导线的断开，该附加导线不平行于三个划线而延伸并且与它们交叉，因此防止了薄膜装置的分流。

在另一实施例中，步骤xxx和附加步骤iv，即用绝缘材料填充凹槽和第一条线，是在一个制造步骤中由薄膜装置生产线内的相同印刷工具执行的。

在另一实施例中，步骤b自动地使第二电极的材料填充第二条线，这是附加步骤v，使得两个步骤均由一个制造步骤执行，以形成用于单个薄膜电池的电串联的接触线，从而不需要单独的制造步骤。随后，执行附加步骤iii。

在另一实施例中，用导电材料填充第二条线是由印刷工艺执行的。

有利地，以上述方式实现薄膜装置制造过程降低了制造成本：薄膜装置生产线中仅需要两个激光划线工具：一个激光划线工具用于在一个制造步骤中刻划第二条线和用于附加导线的一个或多个凹槽，而另一激光划线工具则用于刻划第一条线，而第三条线优选地通过机械工艺刻划。

此外有利地，通过在薄膜太阳能电池的“有效区域”中包括附加导线来改变单个薄膜电池的宽度，使得制造的薄膜模块具有提高的填充系数，从而增加了薄膜模块设计的自由度。薄膜模块的电输出参数可以通过改变薄膜电池的尺寸在很大的范围内进行调节。可以生产具有定制开路电压(V_oc)输出的薄膜模块，而不会使薄膜太阳能电池的填充系数有任何损失。所提供的发明思想甚至可以有利地提高薄膜模块的填充系数。

具体实施方式

在下面的示例性实施方式中解释了根据本发明的薄膜装置和制造该薄膜装置的方法，其中说明书附图并非旨在暗示对所示实施方式的限制。

图1以横截面完整地示出了薄膜电池100并部分地示出了相邻的两个薄膜电池100a，100b。薄膜电池包括第一电极101、至少一个光敏层102和第二电极103。可以看到用于将多个薄膜电池100、100a、100b物理分离并将其电连接到薄膜模块的三个划线105、106、107，它们定义了薄膜电池100的“有效区域”108和“死区”(或划线区域)109。同样可见的是光敏层内的凹槽104，该凹槽104内填充有导电材料，以在薄膜电池100的“有效区域”内形成一条额外的导线104a。导线104a与第一电极101直接接触。另外，凹槽填充有绝缘材料104b以使导线与第二电极103电绝缘。第一划线105将第一电极101分离成各个薄膜电池100、100a，100b，并填充有绝缘材料105a。产生穿过至少一个光敏层的第二划线106，并用导电材料106a填充第二划线以形成接触线106b。接触线106b将薄膜电池100a与薄膜电池100串联连接，这意味着薄膜电池100a的第二电极103电连接到薄膜电池100的第一电极101。第三划线107将第二电极103分离成单独的薄膜电池100、100a、100b。第三划线107可以穿透第二电极103和光敏层102，从而如图1所示到达第一电极101，或者可以仅穿透第二电极103。

图2A至2C示例性示出了薄膜装置的俯视图。图2A以俯视图示例性示出了薄膜模块200，该薄膜模块200包括多个单独的薄膜电池203，该薄膜电池203被几个三条划线组201划分并且具有附加的导线202、202a。在每个薄膜电池203内，第一附加导线202平行于三条划线组201。第二附加导线202a垂直于三条划线组201。

图2B示出了图2A的详细标记部分，其中一个三条划线组201被分成第一划线201a，第二划线201b和第三划线201c。垂直于三个划线201a-201c的第二附加导线202a被第一划线201a断开，使得一个薄膜电池203的附加导线202、202a与相邻的薄膜电池之间没有形成电接触。结果，额外的导线200和202a仅在它们被布置的那个薄膜电池203中有助于电荷的收集和转移。导线202a与201b电接触。

图2C示出了薄膜电池203内的附加导线202、202a的不同示例性布置。图2C的下部示出了一种布置，其中第一附加导线202在薄膜电池203内形成Z字形图案。图2C的中间部分示出了一种布置，其中，薄膜电池203内的第一附加导电线202包括与三条划线组201平行的线和与平行线相交的几个较短的线。图2C的上部示出了一种布置，其中，第一附加导线202包括曲线和相交的附加短线，该附加短线垂直于三条划线组201。

除了上述描述之外，附加的导线在薄膜模块中可以具有许多不同的设计图案和长度。此外，可以根据仿真结果选择单个薄膜太阳能电池的有效区域内的附加导线的布置和数量，以实现更高的成品率。增加额外导线的数量将通过增加薄膜太阳能电池的填充系数来提高薄膜模块效率。

图3示出了根据本发明的薄膜装置的制造方法的实施例，其中，薄膜装置以覆层构造生产。该方法包括如下步骤：S10：在合适的衬底上形成第一电极；S20：在第一电极上形成光敏层；S30：在薄膜电池的“有效区域”内的光敏层内形成凹槽；S40：用导电材料部分地填充凹槽以形成附加导线；S50：用绝缘材料填充剩余的凹槽；S60：在光敏层上形成第二电极，并在凹槽内形成绝缘材料。该方法可以进一步包括附加步骤S70至S110。S70：刻划第二条线以产生用于将各个薄膜电池串联连接到薄膜模块的接触线，步骤S70可以在S20和S30之间或在S30和S40之间进行，从而可以在一个制造步骤中使用相同的划线工具来形成凹槽和第二划线。S80：刻划第一条线以将第一电极分离为单个薄膜电池，然后按照S40进行。它会自动中断与该薄膜电池的“死区”相交的任何其他导线。S90：用绝缘材料填充第一划线，步骤S90与S50一起在一个制造步骤中通过相同的印刷工具进行。如果第二电极是通过大面积沉积工艺形成的，则S100是用导电材料填充第二划线并且由S60自动执行。在这种情况下，两个步骤均由一个制造步骤执行，并且第二条线(即接触线)内的导电材料与第二电极的材料相同。S110：刻划第三条线以将第二电极分离成单个薄膜电池，步骤S110在S60之后进行。

为了实现本发明，将上述实施例和权利要求的特征进行组合是有利的。然而，在前面的描述中描述的本发明的实施例是作为示范给出的示例，本发明不限于此。任何修改，变化和等同布置以及实施例的组合应被认为包括在本发明的范围内。

引用文献：

[1]Guillén C等人“用于能源和柔性电子的TCO/金属/TCO结构”，固体薄膜520(2011)1-17。

附图标记

100 薄膜电池

100a 相邻薄膜电池

100b 相邻薄膜电池

101 第一电极

102 至少一层光敏层

103 第二电极

104 至少一层光敏层内的凹槽

104a 附加导线

104b 填充凹槽的绝缘材料

105 第一划线

105a 填充第一划线的绝缘材料

106 第二划线

106a 填充第二划线的导电材料

106b 串联相邻薄膜电池的接触线

107 第三划线

108 薄膜电池的“有效区域”

109 薄膜电池的“死区”/划线区域

201 三条划线组

201a 第一划线

201b 第二划线

201c 第三划线

202 第一条附加导线

202a 第二条附加导线

203 一定宽度的薄膜电池