本發(fā)明性概念涉及太陽能電池,并且更具體地,涉及具有改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)的太陽能電池。
背景技術(shù):
近來,由于現(xiàn)有能源,如石油和煤炭的枯竭,使用替代能源來取代現(xiàn)有能源的意愿在逐漸增長。其中尤其是,太陽能電池是將陽光轉(zhuǎn)換為電能的流行的下一代電池。
可通過基于一定的設(shè)計形成多個層和電極來制造太陽能電池。太陽能電池的效率可由多個層和電極的設(shè)計來決定。為使太陽能電池能夠商業(yè)化,需要克服低效的問題,并且因此,需要設(shè)計多個層和電極以便使太陽能電池的效率最大化并通過簡化的方法來制造。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明性概念基于上述問題做出,而且本發(fā)明構(gòu)思的目的是提供一種能夠增加其效率的太陽能電池。
根據(jù)本發(fā)明性概念的一個方面,上述和其它的目的可通過提供一種太陽能電池來實現(xiàn),該太陽能電池包括半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電區(qū)域以及電極,導(dǎo)電區(qū)域包括布置在半導(dǎo)體基板一個表面上的第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域,電極包括連接至第一導(dǎo)電區(qū)域的第一電極和連接至第二導(dǎo)電區(qū)域的第二電極,其中電極包括布置在半導(dǎo)體基板或?qū)щ妳^(qū)域上的粘結(jié)層、布置在粘結(jié)層上并包括金屬作為主成分的電極層、以及布置在電極層上并包括與電極層的金屬不同的金屬作為主成分的阻擋層,其中電極層的厚度大于粘結(jié)層與阻擋層各自的厚度,并且其中阻擋層的熔點(diǎn)高于電極層的熔點(diǎn)。
附圖說明
本發(fā)明性概念的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將通過下面詳細(xì)的描述并結(jié)合附圖而得到更加清晰的理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池板的后部透視圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池的截面圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明概念的另一個實施例示出了太陽能電池中的第一電極的放大截面圖;
圖4是圖2中所示太陽能電池的部分后部平面圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池中第一電極與條帶的連接結(jié)構(gòu)的各種示例的放大圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明性概念的示例示出了太陽能電池中第一電極橫截面的照片;
圖7是根據(jù)比較例示出了太陽能電池中電極橫截面的照片;
圖8是根據(jù)退火前后本發(fā)明性概念的示例及比較例示出了太陽能電池中電極電阻的測量結(jié)果的圖表;以及
圖9是根據(jù)本發(fā)明概念的另一個實施例示出了太陽能電池的截面圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明性概念的優(yōu)選實施例,其示例在附圖中示出。然而,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明性概念不應(yīng)限于這些實施例并且可以各種方式被修改。
在附圖中,為了清晰而簡潔地詮釋本發(fā)明性概念,省略了與該描述無關(guān)的元件圖示,并且說明書通篇中相同或極為相似的元件由相同的標(biāo)號表示。此外,在附圖中,為了更加清晰地詮釋,元件的尺寸,如厚度、寬度等,被放大或縮小,并且因此本發(fā)明性概念的厚度、寬度等不限于圖示。
在整個說明書中,當(dāng)元件被稱為“包括”另一個元件時,只要沒有具體的相反描述,則該元件不應(yīng)被理解為排除其它的元件,并且該元件可包括至少一個其它元件。此外,應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)像層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱為在其它元件“之上”時,它可以直接地位于其它元件之上或者也可存在中間元件。另一方面,當(dāng)像層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱為“直接位于”其它元件“之上”時,這表示在它們之間不存在中間元件。
在下文中,其中根據(jù)本發(fā)明性概念所使用的太陽能電池和電極將參照附圖被詳細(xì)描述。首先詳細(xì)描述太陽能電池板,然后將詳細(xì)描述包含在太陽能電池板中的太陽能電池以及在太陽能電池中所使用的電極。
圖1是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池板的后部透視圖。
參照圖1,根據(jù)本實施例的太陽能電池板由標(biāo)號100表示,其可包括太陽能電池150,布置在太陽能電池150第一表面上的第一基板110(下文稱為“前基板”),以及布置在太陽能電池150第二表面上的第二基板120(下文稱為“后基板”)。此外,太陽能電池板100可包括介于太陽能電池150與前基板110之間的第一密封元件131,以及介于太陽能電池150與后基板120之間的第二密封元件132。這將在下文詳細(xì)描述。
首先,太陽能電池150可包括用于將陽光轉(zhuǎn)換為電能的光電轉(zhuǎn)換器,以及電連接至光電轉(zhuǎn)換器用于收集并傳輸電流的電極。在本實施例中,例如,光電轉(zhuǎn)換器可包括半導(dǎo)體基板(例如硅晶片)或半導(dǎo)體層(例如,硅層)。稍后將參照圖2至圖4詳細(xì)描述具有上述結(jié)構(gòu)的太陽能電池150。
太陽能電池150可包括條帶(或互連線)142,并且可通過條帶142串聯(lián)和/或并聯(lián)電互連。這將在下文參照第一太陽能電池150和第二太陽能電池151通過示例的方式進(jìn)行描述,第一太陽能電池150和第二太陽能電池151彼此相鄰。也就是說,條帶142可將第一太陽能電池150的第一電極(參見圖2中的標(biāo)號42)與第二太陽能電池151的第二電極(參見圖2中的標(biāo)號44)互連,該第二太陽能電池151與第一太陽能電池150相鄰。例如,可將多種結(jié)構(gòu)應(yīng)用到條帶142、第一太陽能電池150的第一電極42、以及第二太陽能電池151的第二電極44的連接結(jié)構(gòu)上。在一個示例中,在第一太陽能電池150和第二太陽能電池151中,第一電極42可布置在第一邊緣上并沿著第一邊緣彼此連接,并且第二電極44布置在與第一邊緣相對的第二邊緣上,并沿著第二邊緣彼此連接。這樣,條帶142可被形成在第一太陽能電池150和第二太陽能電池151的邊緣的兩端,以便互連被布置在第一太陽能電池150的第一邊緣上的第一電極42以及被布置在鄰近第一太陽能電池150的第二太陽能電池151的第二邊緣上的第二電極44,并且可沿著第一和第二邊緣延伸。此時,為了防止條帶142與第一太陽能電池150和第二太陽能電池151之間發(fā)生短路,可將絕緣膜(未示出)插置在條帶142與第一太陽能電池150和第二太陽能電池151之間的某些部分中,而且從絕緣膜伸出的條帶142的一部分可連接至第一電極42或第二電極44。然而,本發(fā)明性概念并不限于此,并且各種改變是可能的。
此外,總線條帶145互連于條帶142的交替的端部,其將太陽能電池150以單行的方式彼此連接(也就是說,構(gòu)成了太陽能電池鏈)??偩€條帶145可設(shè)置在太陽能電池鏈的端部,以便橫跨太陽能電池鏈。總線條帶145可互連鄰近的太陽能電池鏈,或可將太陽能電池鏈連接至接線盒(未示出),其防止電流回流??偩€條帶145的材料、形狀、連接結(jié)構(gòu)等可以各種方式改變,并且本發(fā)明性概念并不限于它們。
密封元件130可包括被布置在太陽能電池150的前表面上的第一密封元件131以及被布置在太陽能電池150的后表面上的第二密封元件132。第一密封元件131和第二密封元件132防止引入潮氣和氧氣,并實現(xiàn)了太陽能電池板100的相應(yīng)元件之間的化學(xué)鍵。第一密封元件131和第二密封元件132可由具有透光和粘結(jié)特性的絕緣材料形成。在一個示例中,第一密封元件131和第二密封元件132可由乙烯醋酸乙烯(EVA)共聚樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、硅樹脂、酯基樹脂、或烯烴基樹脂形成。通篇中,例如,使用第一密封元件131和第二密封元件132、后基板120、第二密封元件132、太陽能電池150、第一密封元件131以及前基板110的疊層工藝可以彼此一體成型用以構(gòu)成太陽能電池板100。
前基板110被布置在第一密封元件131上并配置太陽能電池板100的前表面。后基板120被布置在第二密封元件132上并配置太陽能電池板100的后表面。前基板110和后基板120中的每一個均可由能夠保護(hù)太陽能電池150免遭外部震動、潮濕、紫外線等的絕緣材料形成。此外,前基板110可由能夠透光的透光材料形成,而后基板120可被配置為由透光材料、不透光材料或反射光材料形成的薄片。在一個示例中,前基板110可被配置為玻璃基板,而后基板120可以是Tedlar/PET/Tedlar(TPT)基板,或者可包括形成在基膜(例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜)的至少一個表面上的聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂層。
然而,本發(fā)明概念不限于此。因此,第一密封元件131和第二密封元件132、前基板110或后基板120可包括除了上述材料以外的任意多種材料,并且可具有除了上述形狀以外的任意多種形狀。例如,前基板110或后基板120可具有任意的多種形狀(例如,基板、膜或薄片),或可包括任意的多種材料。
太陽能電池150的上述結(jié)構(gòu)將在下文參照圖2至4詳細(xì)地描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池150的截面圖,并且圖3是根據(jù)本發(fā)明概念的另一個實施例示出了太陽能電池中的第一電極的放大截面圖。此外,圖4是圖2中所示太陽能電池150的部分后部平面圖。作為參照,為了清晰并簡潔的描述,在圖3中僅示出了對應(yīng)圖2放大圓圈中的部件。
參照圖2,根據(jù)本實施例的太陽能電池150包括具有基部區(qū)域110的半導(dǎo)體基板10、被布置在半導(dǎo)體基板10的一個表面(例如,半導(dǎo)體基板10的后表面)上的隧穿層20、被布置在隧穿層20上方的導(dǎo)電區(qū)域32和34、以及連接至導(dǎo)電區(qū)域32和34的電極22和24。此外,太陽能電池150可進(jìn)一步包括鈍化膜24(或前表面鈍化膜)、防反射膜26、以及鈍化膜40(或后表面鈍化膜)。這將在下文更加詳細(xì)地描述。
半導(dǎo)體基板10可包括基部區(qū)域110,其包括相對低摻雜濃度的第二導(dǎo)電摻雜物,由此形成第二導(dǎo)電類型?;繀^(qū)域110可由包括第二導(dǎo)電摻雜物的晶體半導(dǎo)體形成。在一個示例中,基部區(qū)域110可由包括第二導(dǎo)電摻雜物的單晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體(例如,單晶硅或多晶硅)形成。更具體地,基部區(qū)域110可由包括第二導(dǎo)電摻雜物的單晶半導(dǎo)體(例如單晶半導(dǎo)體晶片,且更具體地,半導(dǎo)體硅晶片)形成。使用具有高結(jié)晶度而由此低缺陷的基部區(qū)域110或半導(dǎo)體基板10確保了良好的電特性。
第二導(dǎo)電類型可以是p型或n型。在一個示例中,當(dāng)基部區(qū)域110為n型時,p型的第一導(dǎo)電區(qū)域32與基部區(qū)域110形成結(jié),用以通過光電轉(zhuǎn)換形成載流子(例如,利用插入其間的隧穿層20形成與基部區(qū)域110的pn結(jié)),該第一導(dǎo)電區(qū)域32可寬闊地形成以便增大光電轉(zhuǎn)換區(qū)域。此外,在該例子中,具有寬闊區(qū)域的第一導(dǎo)電區(qū)域32可有效地采集移動相對緩慢的空穴,由此有助于增強(qiáng)光電轉(zhuǎn)換效率。然而,本發(fā)明性概念并不限于此。
此外,半導(dǎo)體基板10可包括被布置在半導(dǎo)體基板10的另一表面(下文中稱為“前表面”)上的前表面場區(qū)域(或場區(qū)域)130。前表面場區(qū)域130可以與基部區(qū)域110具有相同的導(dǎo)電類型,但可以具有比基部區(qū)域110高的摻雜濃度。
本實施例示出了該結(jié)構(gòu),其中前表面場區(qū)域130被構(gòu)造為通過摻雜具有相對較高摻雜濃度的第二導(dǎo)電摻雜物而形成的摻雜區(qū)域。如此,前表面場區(qū)域130包括第二導(dǎo)電類型的結(jié)晶(單晶或多晶)半導(dǎo)體并構(gòu)成半導(dǎo)體基板10的一部分。在一個示例中,前表面場區(qū)域130可構(gòu)成第二導(dǎo)電類型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,單晶硅晶片)的一部分。
此時,前表面場區(qū)域130的摻雜濃度低于第二導(dǎo)電區(qū)域34的摻雜濃度,其具有與前表面場區(qū)域130相同的第二導(dǎo)電類型。這是由于允許前表面場區(qū)域130具有相對低的摻雜濃度,因為前表面場區(qū)域130需要被摻雜以便防止載流子移動至半導(dǎo)體基板10的前表面或允許載流子水平移動。然而,本發(fā)明性概念并不限于此,而且前表面場區(qū)域130和第二導(dǎo)電區(qū)域34可具有不同的摻雜濃度。
然而,本發(fā)明性概念并不限于此。因此,前表面場區(qū)域130可通過摻雜半導(dǎo)體層(例如,非晶半導(dǎo)體層,微晶半導(dǎo)體層或多晶半導(dǎo)體層)形成,與半導(dǎo)體基板10分離,具有第二導(dǎo)電摻雜物。另選地,前表面場區(qū)域130可類似于鄰近半導(dǎo)體基板10形成并摻雜有固定電荷的層(例如,前表面鈍化膜24和/或防反射膜26)。例如,當(dāng)基部區(qū)域110為n型時,前表面鈍化膜24可由具有負(fù)固定電荷的氧化物(例如,氧化鋁)形成,以便在基部區(qū)域110的表面上形成反型層,由此作為場區(qū)域。在該例子中,半導(dǎo)體基板10可只包括基部區(qū)域110,而不具有獨(dú)立的摻雜區(qū)域,這可以使半導(dǎo)體基板10的缺陷最小化。可使用多種其它的方法來形成多種其它結(jié)構(gòu)的前表面場區(qū)域130。
在本實施例中,半導(dǎo)體基板10的前表面可經(jīng)受紋理化,以便具有突部,如金字塔形。形成在半導(dǎo)體基板10上的最終紋理可具有給定的形狀(例如,金字塔形),其具有形成在半導(dǎo)體的特定晶面(例如,(111)面)上的外表面。當(dāng)半導(dǎo)體基板10前表面的粗糙度通過經(jīng)由紋理化而形成在前表面上的突部而增大時,穿過半導(dǎo)體基板10的前表面的反射光可減小。因此,到達(dá)由基部區(qū)域110形成的pn結(jié)和第一導(dǎo)電區(qū)域32的光量會增大,這可使光的損耗最小化。
此外,半導(dǎo)體基板10的后表面可通過例如鏡面磨削來形成,并且由此可以是具有比前表面更低的表面粗糙度的相對光滑平面。在本實施例的第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34都形成在半導(dǎo)體基板10的后表面上的例子中,太陽能電池150的特性可根據(jù)半導(dǎo)體基板10的后表面的特性而發(fā)生極大的變化。因此,半導(dǎo)體基板10的后表面可不具有通過紋理化而形成的突部,以便提高鈍化,這從而提高了太陽能電池150的特性。然而,本發(fā)明性概念不限于此。在一些例子中,半導(dǎo)體基板10的后表面可設(shè)置有通過紋理化而形成的突部。各種其它的改變是可能的。
隧穿層20可形成在半導(dǎo)體基板10的后表面之上。在一個示例中,隧穿層20可與半導(dǎo)體基板10的后表面接觸,由此實現(xiàn)了簡化的結(jié)構(gòu)以及提高的隧穿效應(yīng)。然而,本發(fā)明性概念并不限于此。
隧穿層20可用作電子和空穴的屏障,由此防止了少數(shù)載流子穿過其中并只允許多數(shù)的載流子穿過其中,該多數(shù)載流子積聚在鄰近隧穿層20的部分并因此具有給定量的能量或者更多能量。此時,由于隧穿效應(yīng),具有給定量或更多能量的多數(shù)載流子可容易地穿過隧穿層20。此外,隧穿層20可用作擴(kuò)散屏障,其防止導(dǎo)電區(qū)域32和34的摻雜物擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體基板10。隧穿層20可包括能夠使多數(shù)載流子隧穿的多種材料。在一個示例中,隧穿層20可包括氧化物、氮化物、半導(dǎo)體或?qū)щ娋酆衔?。例如,隧穿?0可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅、或本征多晶硅。具體地,隧穿層20可被構(gòu)造為包括氧化硅的氧化硅層。這是因為氧化硅層具有優(yōu)良的鈍化并因此確保了載流子容易隧穿。
為了實現(xiàn)充分的隧穿效應(yīng),隧穿層20可以比后表面鈍化膜40更薄。在一個示例中,隧穿層20的厚度可以是5nm或更少(更具體地,2nm或更少,例如,在0.5nm至2nm的范圍內(nèi))。當(dāng)隧穿層20的厚度超過5nm時,不會發(fā)生平滑隧穿,并且因此,太陽能電池150無法運(yùn)行。當(dāng)隧穿層20的厚度低于0.5nm時,會很難形成具有預(yù)期質(zhì)量的隧穿層20。因此,為了進(jìn)一步提高隧穿效應(yīng),隧穿層20的厚度可以為2nm或更小(更具體地,在0.5nm至2nm的范圍內(nèi))。然而,本發(fā)明性概念不限于此,而且隧穿層20的厚度可以具有任意的多個值。
包括導(dǎo)電區(qū)域32和34的半導(dǎo)體層30可以被布置在隧穿層20的上方。在一個示例中,半導(dǎo)體層30可與隧穿層20接觸,由此具有簡單的結(jié)構(gòu)并使隧穿效應(yīng)最大化。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
在本實施例中,半導(dǎo)體層30包括第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34,第一導(dǎo)電區(qū)域32包括第一導(dǎo)電摻雜物并因此為第一導(dǎo)電類型,而第二導(dǎo)電區(qū)域34包括第二導(dǎo)電摻雜物并因此為第二導(dǎo)電類型。第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34可被布置在隧穿層20上方的相同平面內(nèi)。也就是說,在第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34與隧穿層20之間沒有插入層。另選地,當(dāng)在第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34與隧穿層20之間插入任意層時,插入的層可具有相同的層疊結(jié)構(gòu)。此外,阻擋區(qū)域36可被布置在第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34之間,與導(dǎo)電區(qū)域32和34位于相同的平面內(nèi)。
第一導(dǎo)電區(qū)域32被構(gòu)造為發(fā)射區(qū)域,其與基部區(qū)域110形成了在其間插入有隧穿層20的pn結(jié)(或pn隧穿結(jié)),以便通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生載流子。
此時,第一導(dǎo)電區(qū)域32可包括具有第一導(dǎo)電摻雜物的半導(dǎo)體(例如,硅),其與基部區(qū)域110的半導(dǎo)體相反。在本實施例中,第一導(dǎo)電區(qū)域32被構(gòu)造為半導(dǎo)體層,其單獨(dú)地形成在半導(dǎo)體基板10上方(更具體地,在隧穿層20上方)而且其摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物。如此,第一導(dǎo)電區(qū)域32可被構(gòu)造為半導(dǎo)體層,其具有與半導(dǎo)體基板10的半導(dǎo)體層不同的晶體結(jié)構(gòu),以便容易地形成在半導(dǎo)體基板10上。例如,第一導(dǎo)電區(qū)域32可通過摻雜例如非晶半導(dǎo)體、微晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體(例如,非晶硅、微晶硅或多晶硅)形成,其可容易地通過多種方法制成,例如使用第一導(dǎo)電摻雜物沉積。在形成半導(dǎo)體層的同時,或者在半導(dǎo)體層形成之后,第一導(dǎo)電摻雜物可通過例如熱擴(kuò)散或離子注入這樣的任意多種摻雜方法被引入到半導(dǎo)體層中。
此時,第一導(dǎo)電區(qū)域32可包括第一導(dǎo)電摻雜物,其可呈現(xiàn)出與基部區(qū)域110相反的導(dǎo)電類型。也就是說,當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電摻雜物是p型摻雜物時,可使用第III族元素,如硼(B)、鋁(AL)、鎵(ga)或銦(In)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電摻雜物是n型摻雜物時,可使用第V族元素,如磷(P)、砷(As)、鉍(Bi)或銻(Sb)。在一個示例中,第一導(dǎo)電摻雜物可以是硼(B),其為p型。
第二導(dǎo)電區(qū)域34用作后表面場區(qū)域,其形成后表面場以防止由于復(fù)合而導(dǎo)致的半導(dǎo)體基板10的表面(更確切地,半導(dǎo)體基板10的后表面)載流子的損耗。
此時,第二導(dǎo)電區(qū)域34可包括半導(dǎo)體(例如硅),其包括與基部區(qū)域110相同的第二導(dǎo)電摻雜物。在本實施例中,第二導(dǎo)電區(qū)域34被構(gòu)造為半導(dǎo)體層,其單獨(dú)地形成在半導(dǎo)體基板10上方(更準(zhǔn)確地,在隧穿層20上方)而且其摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物。如此,第二導(dǎo)電區(qū)域34可被構(gòu)造為半導(dǎo)體層,其具有與半導(dǎo)體基板10的半導(dǎo)體層不同的晶體結(jié)構(gòu),以便容易地形成在半導(dǎo)體基板10上。例如,第二導(dǎo)電區(qū)域34可通過摻雜例如非晶半導(dǎo)體、微晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體(例如,非晶硅、微晶硅或多晶硅)形成,其可容易地通過多種方法制成,例如使用第二導(dǎo)電摻雜物沉積。在形成半導(dǎo)體層的同時,或者在半導(dǎo)體層形成之后,第二導(dǎo)電摻雜物可通過例如熱擴(kuò)散或離子注入這樣的任意多種摻雜方法被引入到半導(dǎo)體層中。
此時,第二導(dǎo)電區(qū)域34可包括第二導(dǎo)電摻雜物,其可呈現(xiàn)出與基部區(qū)域110相同的導(dǎo)電類型。也就是說,當(dāng)?shù)诙?dǎo)電摻雜物是n型摻雜物時,可使用第V族元素,如磷(P)、砷(As)、鉍(Bi)或銻(Sb)。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電摻雜物是p型摻雜物時,可使用第III族元素,如硼(B)、鋁(AL)、鎵(ga)或銦(In)。在一個示例中,第二導(dǎo)電摻雜物可以是磷(P),其為n型。
此外,阻擋區(qū)域36被布置在第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34之間,以便第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34彼此分離。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34彼此接觸時,會發(fā)生分流,導(dǎo)致太陽能電池150性能不期望地的惡化。然而,在本實施例中,可以通過將阻擋區(qū)域36布置在第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34之間來防止不必要的分流。
本文中,在本實施例中,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34中的任一個可進(jìn)一步被布置在(例如,接觸)半導(dǎo)體基板10的側(cè)表面上。
阻擋區(qū)域36可包括任意的多種材料,其可被布置在第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34之間以便使導(dǎo)電區(qū)域32和34彼此基本絕緣。也就是說,阻擋區(qū)域36可由未摻雜的絕緣材料(例如,氧化物或氮化物)形成。另選地,阻擋區(qū)域36可包括本征半導(dǎo)體。此時,第一導(dǎo)電區(qū)域32、第二導(dǎo)電區(qū)域34和阻擋區(qū)域36可由相同的半導(dǎo)體形成(例如,非晶硅、微晶硅或多晶硅),其被連續(xù)地形成使得這三個區(qū)域32、34和36的側(cè)表面彼此接觸。阻擋區(qū)域36可包括i型(本證)半導(dǎo)體材料,其基本上不包含摻雜物。在一個示例中,在形成包括半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層之后,半導(dǎo)體層的區(qū)域摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物以便形成第一導(dǎo)電區(qū)域32,而且半導(dǎo)體層的另一個區(qū)域摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物以便形成第二導(dǎo)電區(qū)域34,由此,沒有形成第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的剩余區(qū)域可被構(gòu)造為阻擋區(qū)域36。通過這種方式,可簡化第一導(dǎo)電區(qū)域32、第二導(dǎo)電區(qū)域34和阻擋區(qū)域36的制造。
然而,本發(fā)明性概念不限于此。因此,當(dāng)阻擋區(qū)域36與第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34分開形成時,阻擋區(qū)域36的厚度不同于第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的厚度。在一個示例中,為了更加有效地防止第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34之間的短路,阻擋區(qū)域36可比第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34更厚。另選地,為了減少形成阻擋區(qū)域36所需的原料量,阻擋區(qū)域36可比第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34更薄。當(dāng)然,多種其它的改變是可能的。此外,阻擋區(qū)域36的基本組成材料可不同于第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的基本組成材料。
此外,本實施例示出了這樣的結(jié)構(gòu),即,阻擋區(qū)域36使第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34彼此完全分離。然而,本發(fā)明性概念不限于此。因此,可形成阻擋區(qū)域36使得第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34僅沿著它們之間邊界的一部分彼此分離。由此,導(dǎo)電區(qū)域32和34可沿著它們之間邊界的剩余部分彼此接觸。
本文中,與基部區(qū)域110具有不同導(dǎo)電類型的第一導(dǎo)電區(qū)域32可以比與基部區(qū)域110具有相同導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電區(qū)域34更寬。如此,位于基部區(qū)域110與第一導(dǎo)電區(qū)域32之間貫穿隧穿層20形成的pn結(jié)可具有增大的寬度。此時,當(dāng)基部區(qū)域110和第二導(dǎo)電區(qū)域34的導(dǎo)電類型為n型并且第一導(dǎo)電區(qū)域32的導(dǎo)電類型為p型時,寬的第一導(dǎo)電區(qū)域32可有效地收集移動相對緩慢的空穴。第一導(dǎo)電區(qū)域32、第二導(dǎo)電區(qū)域34和阻擋區(qū)域36的平面結(jié)構(gòu)將在下文參照附圖4更加詳細(xì)地描述。
后表面鈍化膜40可形成在半導(dǎo)體基板10的后表面上的第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36之上。在一個示例中,后表面鈍化膜40可與第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36接觸,由此具有簡化的結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
后表面鈍化膜40具有用于連接第一導(dǎo)電區(qū)域32和第一電極42的開口402以及用于連接第二導(dǎo)電區(qū)域34和第二電極44的開口404。如此,后鈍化膜40用于防止第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34被連接至錯誤的電極(即,第一導(dǎo)電區(qū)域32連接到第二電極44以及第二導(dǎo)電區(qū)域34連接到第一電極42)。此外,后表面鈍化膜40可用于鈍化第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34和/或阻擋區(qū)域36。
后表面鈍化膜40可被布置在半導(dǎo)體層30上沒有設(shè)置電極42和44的一部分之上。后鈍化膜40可比隧穿層20更厚。如此,可提高后表面鈍化膜40的絕緣和鈍化特性。多種其它的改變是可能的。
后表面鈍化膜40可由任意多種絕緣材料(例如,氧化物或氮化物)形成。在一個示例中,后表面鈍化膜40可以包括以選自由氮化硅膜、包含氫的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、碳化硅膜、Al2O3、MgF2、ZnS、TiO2以及CeO2構(gòu)成的組的兩個或多個膜的組合的形式的單層膜或多層膜。例如,后表面鈍化膜40可采用層疊的形式,其中氮化硅膜和碳化硅膜相互堆疊其上。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且后表面鈍化膜40當(dāng)然可由任意多種其它的材料形成。
在一個示例中,在本實施例中,后表面鈍化膜40、前表面鈍化膜24和/或防反射膜26可以不包括摻雜物以便實現(xiàn)優(yōu)良的絕緣和鈍化特性。
電極42和44被布置在半導(dǎo)體基板10的后表面上,包括第一電極42和第二電極44,第一電極42電性且物理地連接至第一導(dǎo)電區(qū)域32,第二電極44電性且物理地連接至第二導(dǎo)電區(qū)域34。
此時,第一電極42穿過后表面鈍化膜40的第一開口402并連接至第一導(dǎo)電區(qū)域32,并且第二電極44穿過后表面鈍化膜40的第二開口404并連接至第二導(dǎo)電區(qū)域34。第一電極42和第二電極44可包括多種金屬材料。此外,第一電極42和第二電極44可具有任意的多種平面形狀,使得它們彼此不電連接,但是分別連接至第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34以便收集所產(chǎn)生的載流子并將載流子傳輸至外部。也就是說,本發(fā)明性概念不限制于第一電極42和第二電極44的平面形狀。
在下文中,將參照圖2和3的放大圓圈來詳細(xì)描述第一電極42和/或第二電極44的層疊結(jié)構(gòu),然后參照圖4詳細(xì)描述第一電極42和/或第二電極44的平面結(jié)構(gòu)。盡管圖2和3的放大圓圈以及下面的描述通過示例的方式集中在第一電極42,但第二電極44可具有相同或極其相似的結(jié)構(gòu)。由此,下面描述的第一電極42的層疊結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于第二電極44。
參照圖2的放大圓圈,第一電極42包括被布置在半導(dǎo)體層30上方的粘結(jié)層422、電極層424以及阻擋層428,其中,半導(dǎo)體層30構(gòu)造出第一導(dǎo)電區(qū)域32(如果是第二電極44,則構(gòu)造出第二導(dǎo)電區(qū)域34),電極層424被布置在粘結(jié)層422的上方并包括金屬作為主成分(即,最大程度所包含的材料,例如,以50重量份或者更多的量所包含的材料),阻擋層428布置在電極層424的上方,包括不同于電極層424的金屬的金屬作為主成分,并具有比電極層424更高的熔點(diǎn)。此外,焊盤層(或條帶連接層)426可被布置在阻擋層428的上方。本文中,電極層424執(zhí)行電極的基本作用,其通過光電轉(zhuǎn)換收集所產(chǎn)生的載流子并將其傳輸至外界,而且因此,具有比粘結(jié)層422和阻擋層428中的每一個均更大的厚度。此外,粘結(jié)層422用于提高例如第一導(dǎo)電區(qū)域32與電極層424之間的粘結(jié)性,并且焊盤層426被用作連接至條帶142的層。
粘結(jié)層422可被布置在(例如,接觸)半導(dǎo)體層30與電極層424之間。粘結(jié)層422可包括金屬,其是導(dǎo)電的并且與半導(dǎo)體層30具有良好的接觸。如此,在不損壞第一電極42導(dǎo)電性的情況下提高了半導(dǎo)體層30與電極層424之間的粘結(jié)性。為了提高粘結(jié)層422與半導(dǎo)體層30之間的接觸,粘結(jié)層422的熱膨脹系數(shù)可具有介于半導(dǎo)體層30的熱膨脹系數(shù)與電極層424的和粘結(jié)層422相鄰的部分的熱膨脹系數(shù)之間的值。
鑒于上面更加詳細(xì)地描述,當(dāng)半導(dǎo)體層30與第一電極42之間熱膨脹系數(shù)的差異較大時,半導(dǎo)體層30和第一電極42之間的界面接觸會在形成太陽能電池150的多種熱處理工藝(退火)期間損壞。由此,半導(dǎo)體層30和第一電極42之間的接觸電阻會增大。當(dāng)半導(dǎo)體層30或第一電極42的線寬減小使得半導(dǎo)體層30和第一電極42的接觸面積減小時這成為了一個嚴(yán)重的問題。因此,在本實施例中,可限制與半導(dǎo)體層30接觸的第一電極42的粘結(jié)層422的熱膨脹系數(shù),以便減小半導(dǎo)體層30與第一電極42之間的熱膨脹系數(shù)的差異,由此實現(xiàn)了提高的界面接觸。
當(dāng)半導(dǎo)體層30包括硅時,其熱膨脹系數(shù)的范圍為從大約2.6至2.9ppm/K??尚纬舌徑辰Y(jié)層422的電極層424的一部分(例如,在本實施例中,其可形成電極層424)的例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)或金(Au)的熱膨脹系數(shù)大約為14.2ppm/K或者更多。更具體地,銅的熱膨脹系數(shù)大約為16.5ppm/K,鋁的熱膨脹系數(shù)大約為23.0ppm/K,銀的熱膨脹系數(shù)大約為19.2ppm/K,以及金的熱膨脹系數(shù)大約為14.2ppm/K。
鑒于上面的描述,構(gòu)成粘結(jié)層422的材料(例如,金屬)的熱膨脹系數(shù)的范圍從大約4.5ppm/K至大約14ppm/K(例如,范圍從4.5ppm/K至10ppm/K)。當(dāng)銅的熱膨脹系數(shù)低于4.5ppm/K或超過14ppm/K時,通過減小半導(dǎo)體層30與粘結(jié)層422之間的熱膨脹系數(shù)的差異來提高粘結(jié)性是不夠的。此時,當(dāng)熱膨脹系數(shù)的范圍從4.5ppm/K至10ppm/K時,粘結(jié)層422可施加進(jìn)一步的提高效果。
在一個示例中,粘結(jié)層422可包括作為主成分的具有大約為8.4ppm/K的熱膨脹系數(shù)的鈦(Ti)、具有范圍從大約4.5ppm/K至4.6ppm/K的熱膨脹系數(shù)的鉬(Mo)、具有范圍從大約4.9ppm/K至8.2ppm/K的熱膨脹系數(shù)的鉻(Cr)、或者具有大約為4.6ppm/K的熱膨脹系數(shù)的鎢(W)。在一個示例中,粘結(jié)層422在總量上可包括90重量份至100重量份的鈦、鉬、鉻或鎢。例如,粘結(jié)層422可包括單金屬狀態(tài)的鈦、鉬、鉻或鎢,而不是合金,以便有效地實現(xiàn)所期望的特性。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且粘結(jié)層422可由包括鈦、鉬、鉻和鎢中至少一種的合金形成。
此時,鎢是昂貴的且會極大地增加制造成本,而鉻可成為各種調(diào)節(jié)的對象,因為例如六價鉻可對環(huán)境造成不良影響。因此,粘結(jié)層422可由鈦、鉬或鉻形成,并且更具體地,可由鈦或鉬形成。具體地,鉬具有比鈦更低的電阻率,并且因此可極大地提高第一電極42與半導(dǎo)體層30之間的電連接。
當(dāng)粘結(jié)層422包括鈦、鉬、鉻或鎢時,半導(dǎo)體層30與第一電極42之間的接觸可通過減小它們的熱膨脹系數(shù)之間的差異來提高。此外,因為粘結(jié)層422由鈦、鉬、鉻或鎢形成并因此具有比電極層424更高的熔點(diǎn),因此粘結(jié)層422可被用作為阻擋,用于防止電極層424的組成材料(例如,鋁或銅)以比室溫更高的溫度擴(kuò)散進(jìn)半導(dǎo)體層30或半導(dǎo)體基板10。由此,可避免由于當(dāng)電極層424的組成材料擴(kuò)散進(jìn)半導(dǎo)體層30或半導(dǎo)體基板10時產(chǎn)生的任何問題。具體地,鈦、鉬、鉻或鎢為耐熔金屬并具有高熔點(diǎn),因此需要極大量的能量來擴(kuò)散元素等。因此,即使溫度升高,也可有效地防止元素的擴(kuò)散。在本文中,耐熔金屬表示具有比鐵的熔點(diǎn)(大約1537℃)更高熔點(diǎn)的材料。
例如,鈦的熔點(diǎn)大約為1670℃,鉬的熔點(diǎn)大約為1670℃,鉻的熔點(diǎn)大約為1860℃,以及鎢的熔點(diǎn)大約為3422℃。另一方面,關(guān)于電極層424的組成材料,銅的熔點(diǎn)大約為1084℃,鋁的熔點(diǎn)大約為660℃,銀的熔點(diǎn)大約為961℃,以及金的熔點(diǎn)大約為1063℃。如此,電極層424包括金屬作為主成分,而非耐熔金屬,并且粘結(jié)層422包括耐熔金屬作為主成分,其具有比電極層424更高的熔點(diǎn)。
同時,光的長波長區(qū)域主要由鈍化膜40來反射。因此,如果粘結(jié)層422的厚度超過某一水平,有可能降低鈍化膜40的光反射。從而也降低了太陽能電池的效率。因此,通過限制粘結(jié)層422的厚度,可以提高太陽能電池150的效率。
而且,粘結(jié)層422與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32相比,其可由具有相對高阻抗的材料形成。因此,如果粘結(jié)層422的厚度超過某一水平,則載流子很難從第一導(dǎo)電區(qū)域32移動至電極層(424)。因此,如果將粘結(jié)層(422)的厚度限制在某一水平以下,則可提高載流子(電子或空穴)的遷移率,因此可以提高太陽能電池的效率。
同時,粘結(jié)層422可以比電極層424更薄。盡管本實施例示出了電極層424形成為單層,但本發(fā)明性概念不限于此。因此,可設(shè)置多個電極層424。在這種情況下,粘結(jié)層422的厚度可小于每個電極層424的厚度。具體地,粘結(jié)層422的厚度為50nm或更小。當(dāng)粘結(jié)層422的厚度超過50nm時,粘結(jié)層422的電阻抗會增大,并由此削弱了載流子朝向電極層424的遷移率。當(dāng)粘結(jié)層422的厚度為20nm或更小時,會進(jìn)一步增大粘結(jié)層422的載流子的遷移率。在本文中,粘結(jié)層422的厚度范圍可以是從1nm到50nm(例如,范圍從1nm至20nm)。當(dāng)粘結(jié)層422的厚度低于1nm時,很難將粘結(jié)層422均勻地形成在半導(dǎo)體層30的上方,而且通過粘結(jié)層422來提高粘結(jié)性是不夠的。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且例如,粘結(jié)層422的厚度可以取決于材料、工藝條件等而改變。
電極層424可被布置在粘結(jié)層422的上方。電極層424可與粘結(jié)層422接觸以便簡化第一電極42的結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
布置在粘結(jié)層422上方的電極層424可被構(gòu)造為單層,或可包括多層以便提高各種特性。在本實施例中,電極層424可被構(gòu)造為單層,其插入在粘結(jié)層422與阻擋層428之間并與兩者接觸。電極層424使第一電極42阻抗降低而且導(dǎo)電性增強(qiáng),并且還被用作實質(zhì)上傳輸電流的導(dǎo)電層。此外,電極層424被用作阻擋,用于防止焊盤層426的組成材料擴(kuò)散進(jìn)半導(dǎo)體層30或半導(dǎo)體基板中。也就是說,電極層424可被用作導(dǎo)電層和阻擋層。上述的電極層424可由具有導(dǎo)電性的金屬形成,并且例如,可包括銅、鋁、銀、金或其合金作為主成分。例如,電極層424在總量上可包括90重量份至100重量份的銅、鋁、銀、金或其合金。具體地,電極層424可包括鋁作為主成分。在該情況下,電極層424以低成本制造并可具有良好的導(dǎo)電性。同時,電極層424可具有比粘結(jié)層422和阻擋層428更大的厚度,其范圍從50nm至400nm。在一個示例中,電極層424的厚度范圍從100nm至400nm(更具體地,范圍從100nm至300nm)。當(dāng)電極層424的厚度低于50nm時,電極層424難以被用作阻擋層和導(dǎo)電電極層。當(dāng)電極層424的厚度超過400nm時,雖然電極層424的導(dǎo)電性不會極大提高,也會增加制造成本。當(dāng)電極層424的厚度為100nm或更大時,第一電極42的阻抗會進(jìn)一步減小。當(dāng)電極層424的厚度為300nm或更小時,可有效地預(yù)防會增加熱應(yīng)力的剝離現(xiàn)象,而不會過多地減小阻抗。然而,本發(fā)明性概念不限于此,而且電極層424的厚度可以改變。
阻擋層428,其可形成在電極層424之上以便被布置在電極層424與焊盤層426之間,可防止電極層424與焊盤層426之間反應(yīng),或者可防止電極層424的材料擴(kuò)散進(jìn)焊盤層426中。此時,阻擋層428的兩個表面可分別與電極層424和焊盤層426接觸,以便簡化第一電極42的結(jié)構(gòu)。
因為電極層424與焊盤層426之間的反應(yīng)或電極層424的組成材料的擴(kuò)散會發(fā)生在高溫下(例如,電極42和44退火時),所以阻擋層428可包括具有比電極層424更高的熔點(diǎn)的金屬作為主成分。
也就是說,阻擋層428包括不同于電極層424的金屬的并具有相對高熔點(diǎn)的金屬作為主成分。在一個示例中,阻擋層428可包括耐熔金屬作為主成分。如此,因為耐熔金屬具有高熔點(diǎn),并且因此需要相對大量的能量來擴(kuò)散其組成材料,例如,因此即使當(dāng)以高于室溫的熱處理溫度來執(zhí)行退火時,也不會容易地發(fā)生擴(kuò)散。因此,阻擋層428可防止電極層424和焊盤層426的材料的擴(kuò)散,并因此,防止了例如它們之間的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)阻擋層428不包括耐熔金屬時,阻擋層428很難發(fā)揮足夠的作用。在本文中,耐熔金屬表示具有比鐵的熔點(diǎn)(大約1538℃)更高熔點(diǎn)的材料。
此外,阻擋層428的熱膨脹系數(shù)可以小于電極層424的熱膨脹系數(shù),并且小于焊盤層426的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)?shù)谝浑姌O42包括在大厚度處具有高熱膨脹系數(shù)的材料時,第一電極42更加不耐熱應(yīng)力。鑒于此,在本實施例中,具有低熱膨脹系數(shù)的阻擋層428可被插入在電極層424與具有相對高的熱膨脹系數(shù)的焊盤層426之間,以便用作熱緩沖層。由此,第一電極42能夠抵抗熱應(yīng)力。
例如,阻擋層428的組成材料(例如,金屬)的熱膨脹系數(shù)的范圍可以從大約4.5ppm/K至大約14ppm/K(例如,范圍從4.5ppm/K至10ppm/K)。當(dāng)熱膨脹系數(shù)低于4.5ppm/K或超過14ppm/K時,阻擋層428不足以用作熱緩沖層。此時,當(dāng)熱膨脹系數(shù)范圍從4.5ppm/K至10ppm/K時,阻擋層428可呈現(xiàn)出作為熱緩沖層的進(jìn)一步提高效果。
在一個示例中,阻擋層428可包括鈦、鉬、鉻或鎢作為主成分,其可滿足全部上述條件。例如,阻擋層428在總量上可包括90重量份至100重量份的鈦、鉬、鉻或鎢。例如,阻擋層428可包括單金屬狀態(tài)的鈦、鉬、鉻或鎢,而非合金,以便有效地實現(xiàn)所期望的特性。然而,本發(fā)明性概念不限于此,阻擋層428可由包括鈦、鉬、鉻和鎢中的至少一個的合金形成。
此時,鎢是昂貴的且會極大地增加制造成本,而鉻可成為各種調(diào)節(jié)的對象,因為例如六價鉻可對環(huán)境造成不良影響。因此,阻擋層428可由鈦、鉬或鉻形成,并且更具體地,可由鈦或鉬形成。具體地,鉬具有比鈦更低的電阻率,并且因此可極大地降低第一電極42的阻抗。
已經(jīng)描述了鈦、鉬、鉻或鎢具體的熱膨脹系數(shù),因此下文將省略其詳細(xì)描述。另一方面,關(guān)于焊盤層46的組成材料,鎳釩合金的熱膨脹系數(shù)大約為13ppm/K,且錫的熱膨脹系數(shù)范圍從17ppm/K至36ppm/K,比阻擋層428中的大。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且焊盤層426的熱膨脹系數(shù)可以等于或小于阻擋層428的熱膨脹系數(shù)。
在本實施例中,阻擋層428比粘結(jié)層422厚,而比電極層424薄。阻擋層428比電極層424更加遠(yuǎn)離半導(dǎo)體基板10布置,并且因此不需要透光。因此,阻擋層428不需要高透光性,并因此可以比粘結(jié)層422厚并因此可具有比粘結(jié)層422低的透光性。此外,比粘結(jié)層422更厚的阻擋層428可呈現(xiàn)出提高的阻擋效果。此外,因為電極層424實際上被用作第一電極42,因此相比于電極層424減小了阻擋層428的厚度,可以避免不必要地增大第一電極42的厚度。
例如,粘結(jié)層422的厚度與阻擋層428的厚度的比率范圍可以是從1∶2至1∶30。當(dāng)該比率低于1∶2時,阻擋層428由于其不足的厚度而無法發(fā)揮足夠的作用,或者粘結(jié)層422因為其大的厚度而具有光的長波長區(qū)域的高反射性。當(dāng)該比率超過1∶30時,具有大厚度的阻擋層428會增加制造成本和時間,且粘結(jié)層422由于其小厚度而無法發(fā)揮足夠的作用。在一個示例中,該比率范圍是從1∶4至1∶25。
另選地,阻擋層428的厚度可為80nm或更少。當(dāng)厚度超過80nm時,阻擋層428會由于大厚度而增加制造成本和時間。在一個示例中,阻擋層428的厚度范圍是從2nm至80nm。當(dāng)阻擋層428的厚度小于2nm時,阻擋層428由于其厚度不足而無法發(fā)揮足夠的作用。然而,本發(fā)明性概念不限于此。當(dāng)阻擋層428包括具有低電阻率的材料時,可增大阻擋層428的厚度以便減小第一電極42的阻抗。各種其它的改變是可能的。
此外,阻擋層428的電阻率大于電極層424的電阻率。例如,對于阻擋層428的組成材料,鈦的電阻率可以是大約42mΩ·cm,鉬的電阻率可以是大約5.34mΩ·cm,鉻的電阻率可以是大約13mΩ·cm,且鎢的電阻率可以是大約5.60mΩ·cm。此外,對于電極層424的組成材料,銅的電阻率可以是大約1.68mΩ·cm,鋁的電阻率可以是大約2.65mΩ·cm,銀的電阻率可以是大約1.59mΩ·cm,且金的電阻率可以是大約2.44mΩ·cm。
在一個示例中,阻擋層428的電阻率可以小于焊盤層426的電阻率。對于焊盤層426的組成材料,鎳釩合金的電阻率可以是大約63mΩ·cm,且錫的電阻率可以是大約11mΩ·cm。也就是說,當(dāng)焊盤層426包括鎳釩合金時,阻擋層428具有比焊盤層426更低的電阻率,即使它包括鈦、鉬、鉻和鎢中的任一種。此外,當(dāng)焊盤層426包括錫時,阻擋層428比焊盤層426包括鉬或鎢時具有更低的電阻率。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且阻擋層428的電阻率可以等于或大于焊盤層426的電阻率。
然而,本發(fā)明性概念不限于例如粘結(jié)層422的厚度、阻擋層428的厚度、阻擋層428的透光性以及阻擋層428的電阻率。
如上所述,在本實施例中,布置在電極層424相對表面上的粘結(jié)層422和阻擋層428可包括耐熔金屬作為主成分,其選自鈦、鉬、鉻和鎢。也就是說,當(dāng)具有高熔點(diǎn)的耐熔金屬布置在電極層424的相對表面上并經(jīng)受例如高溫退火時,可以有效地防止電極層424的組成材料(更具體地,主成分材料)擴(kuò)散進(jìn)半導(dǎo)體基板10或半導(dǎo)體層30以及焊盤層426中。
在一個示例中,布置在電極層424相對表面上的粘結(jié)層422和阻擋層428可具有相同的主成分材料。如此,可限制可用于制造工藝中的金屬類型,這可簡化制造工藝并降低制造成本。此外,粘結(jié)層422和阻擋層428可具有相同或相似的低熱膨脹系數(shù),從而有效地承受熱應(yīng)力。
另選地,阻擋層428的電阻率可以等于或小于粘結(jié)層422的電阻率。阻擋層428和粘結(jié)層422可具有相同的主成分材料,以便具有相同的電阻率,或者阻擋層428的主成分材料可具有比粘結(jié)層422更低的電阻率,使得阻擋層428的電阻率小于粘結(jié)層422的電阻率。如此,比粘結(jié)層422更厚的阻擋層428可具有等于或小于粘結(jié)層422的電阻率,這可進(jìn)一步降低第一電極42的阻抗。例如,粘結(jié)層422和阻擋層428中的每一個包括鈦或鉬作為主成分,或者粘結(jié)層422可包括鈦?zhàn)鳛橹鞒煞郑钃鯇?28可包括具有比鈦更低阻抗的鉬作為主成分。
焊盤層426可被布置在阻擋層428的上方。在一個示例中,焊盤層426可形成在阻擋層428之上以便與阻擋層428接觸。焊盤層426是連接至條帶142的部分,并且可包括能夠?qū)崿F(xiàn)與條帶142良好連接的材料。下面將參照圖5來描述焊盤層426與條帶142的連接結(jié)構(gòu)的各種示例。圖5是根據(jù)本發(fā)明概念的實施例示出了太陽能電池150中第一電極42與條帶142的連接結(jié)構(gòu)的各種示例的放大圖。為了清晰和簡潔的描述,在圖5中,第一電極42的形狀基于圖2放大圓圈中所示的形狀示出。
在一個示例中,如圖5的(a)所示,包括例如鉛(Pb)和錫的條帶142可布置在焊盤層426的上方,然后當(dāng)接收熱量時,直接連接至焊盤層426。另選地,如圖5的(b)所示,在將膏(例如,包括例如錫和鉍的焊膏)布置在焊盤層426與條帶142之間的狀態(tài)下,焊盤層426與條帶142可通過施加熱采用膏層146彼此連接。另選地,如圖5的(c)所示,在將導(dǎo)電膜148插入在焊盤層426與條帶142之間的狀態(tài)下,焊盤層426與條帶142可通過施加壓力通過導(dǎo)電膜148連接至彼此。導(dǎo)電膜148可通過分散導(dǎo)電粒子形成,該導(dǎo)電粒子由例如高導(dǎo)電的金、銀、鎳或銅形成在由例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂或聚碳酸酯樹脂形成的膜中。當(dāng)將熱量和壓力施加至導(dǎo)電膜時,導(dǎo)電粒子會從膜中露出,并且太陽能電池150與條帶142可通過露出的導(dǎo)電粒子彼此電連接。在多個太陽能電池150通過導(dǎo)電膜(未示出)彼此連接以構(gòu)成模塊的示例中,降低了處理溫度,這可防止太陽能電池150的彎曲。焊盤層426和條帶142可通過多種其它的方法附接并連接至彼此。
焊盤層426可包括錫(Sn)或鎳釩合金(NiV)。錫有益地具有與條帶142或者與條帶142連接的膏的良好的粘結(jié)性。此外,鎳釩合金具有與條帶142或者與條帶142連接的膏的良好的粘結(jié)性。更具體地,在包括錫和鉍的膏的示例中,膏中的錫和鎳釩合金中的鎳呈現(xiàn)出非常優(yōu)良的粘結(jié)性。此外,鎳釩合金具有非常高的熔點(diǎn),大約為1000℃或者更高,其高于電極層424的組成材料。由此,焊盤層426在與條帶142的粘結(jié)期間或在太陽能電池150的制造期間不會變形,并且足以被用作保護(hù)電極層424的蓋面膜。
焊盤層426可具有納米單位的厚度,例如,50nm至300nm范圍內(nèi)的厚度。當(dāng)焊盤層426的厚度低于50nm時,其與條帶142的粘結(jié)性退化,并且當(dāng)其厚度超過300nm時,會增加制造成本。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且例如,焊盤層426的厚度可以各種方式改變。
在本實施例中,包括粘結(jié)層422、電極層424、阻擋層428以及焊盤層426的第一電極42可通過例如濺射來形成。也就是說,在形成分別形成了粘結(jié)層422、電極層424、阻擋層428以及焊盤層426的金屬層以便使用該金屬層填充形成在半導(dǎo)體基板10的后表面之上的鈍化膜40的開口402(或在第二電極44的情況下的開口404)之后,將該金屬層圖案化以便形成第一電極42(和/或第二電極44)的粘結(jié)層422、電極層424、阻擋層428以及焊盤層426??蓪嵤┒喾N圖案化方法。在一個示例中,可通過使用抗蝕和刻蝕溶液的方法來實施圖案化。此時,可通過同時圖案化相同的金屬層來形成第一電極42和第二電極44。
因為當(dāng)使用上述的濺射時,相應(yīng)的材料會在太陽能電池150的厚度方向上彼此層疊其上,所以第一電極42的相應(yīng)層彼此層疊其上使得整個粘結(jié)層422具有均勻的厚度、整個電極層424具有均勻的厚度、整個阻擋層428具有均勻的厚度、并且整個焊盤層426具有均勻的厚度。在本文中,均勻的厚度可表示為基于例如給定的工藝誤差(例如,具有10%以內(nèi)誤差的厚度)而確定為均勻的厚度。
再次參照圖2,第一電極42可具有比開口402的寬度W1更大的寬度W2。這通過為第一電極42提供足夠的寬度W2(第一電極42的相應(yīng)組成部分的寬度中最大的寬度)來降低第一電極42的阻抗。例如,開口402的寬度W1范圍從10μm至50μm,且第一電極42的寬度W2范圍可以是從200μm至250μm。當(dāng)開口402的寬度W1低于10μm時,第一電極42和第一導(dǎo)電區(qū)域32彼此無法光滑地連接。當(dāng)開口402的寬度W1超過50μm時,很可能在形成開口402時對第一導(dǎo)電區(qū)域32造成損壞。當(dāng)?shù)谝浑姌O42的寬度W2低于200μm時,第一電極42不具有足夠的阻抗。當(dāng)?shù)谝浑姌O42的寬度W2超過250μm時,第一電極42會不必要地導(dǎo)致例如與和其鄰近的第二電極44之間的短路。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且開口402的寬度W1和第一電極42的寬度W2可具有多個其它的值。
因此,第一電極42(更具體地,粘結(jié)層422)可形成在開口402的底表面(即,與半導(dǎo)體層30或?qū)щ妳^(qū)域32和34接觸的表面)、鄰近開口402的鈍化膜40的側(cè)表面、以及鈍化膜40鄰近開口402的一部分的上部。具體地,粘結(jié)層422可被布置為與開口402的底表面(即,與半導(dǎo)體層30接觸的表面)、鄰近開口402的鈍化膜40的側(cè)表面、以及鈍化膜40鄰近開口402的一部分接觸。基于第一電極42形成在鈍化膜40鄰近開口402的側(cè)表面上方以及形成在鄰近開口402的鈍化膜40的上方的事實,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到電極42和44可通過形成金屬層來形成,該金屬層在整個鈍化膜40的上方構(gòu)成電極42和44,然后圖案化該金屬層。
此外,在一個示例中,在第一電極42側(cè)表面的至少一部分(更具體地,布置在鈍化膜40上方部分的側(cè)表面)中布置凹槽(或切口)R。凹槽R可出于各種原因而形成。在一個示例中,形成具有圖2中所示的形狀的凹槽R,因為當(dāng)?shù)谝浑姌O42和第二電極44通過例如濺射圖案化時,靠近執(zhí)行濺射所在位置的部分(即,朝向粘結(jié)層422布置的部分)被刻蝕的更多,并且遠(yuǎn)離執(zhí)行濺射所在位置的部分(即,朝向焊盤層426布置的部分)被刻蝕的更少。
更確切地,在本實施例中,凹槽R可被布置在第一電極42的電極層424的側(cè)表面中。這是因為在粘結(jié)層422、阻擋層428和焊盤層426中沒有形成凹槽R或者形成了具有小寬度的凹槽R,其具有良好的防酸性,然而凹槽R可容易地通過刻蝕溶液而形成在電極層424中,其具有相對弱的防酸性。因此,電極層424的至少一部分可具有寬度W21(即,第一電極42的組成部分的寬度中的最小寬度),其小于第一電極42的寬度W2(例如,粘結(jié)層422或焊盤層426的寬度)。附圖示出了一個示例,其中鄰近阻擋層428布置的電極層424的一部分具有與阻擋層428的寬度相同的厚度,但是電極層424的剩余部分隨著接近粘結(jié)層422而逐漸減小。
然而,本發(fā)明性概念不限于此。例如,如圖3所示,形成在電極層424中的凹槽R的寬度可隨著與粘結(jié)層422和阻擋層428距離的減小而逐漸的增大,并且可隨著與粘結(jié)層422和阻擋層428距離的增大而逐漸的減小。因此,凹槽R可被形成為使得其寬度隨著與粘結(jié)層422距離的增大以及到阻擋層428距離的減小而逐漸地減小并隨后增大。此外,凹槽R可為電極層424的側(cè)表面提供圓形。具有上述形狀的凹槽R可在濕法刻蝕時使用例如浸漬來形成。這是因為電極層424鄰近粘結(jié)層422、阻擋層428以及焊盤層426的不能順利刻蝕的部分被刻蝕的較少,并且電極層424的沒有鄰近上述層的內(nèi)部可以容易地被刻蝕。電極層424的形狀取決于凹槽R,其可以多種方式改變。
再次參照圖2,在一個示例中,凹槽R的寬度W22(或者粘結(jié)層422或焊盤層426的寬度W2與電極層424在第一電極42的一側(cè)的最小寬度W21之間的差值)范圍可以是從1μm至10μm。這受限于可由濕法刻蝕所產(chǎn)生的范圍。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且凹槽R的寬度W22可具有多個數(shù)值。
從凹槽R的出現(xiàn)可以認(rèn)識到電極42和44可通過在整個鈍化膜40上形成金屬層并且通過刻蝕來將該金屬層圖案化來形成,該金屬層構(gòu)成了電極42和44。
如上所述,在本實施例中,第一電極42無需電鍍而形成。當(dāng)通過電鍍形成第一電極42的一部分時,在電鍍出問題時,會電鍍到不期望的部分,如存在于鈍化膜40中的引腳孔和標(biāo)線。此外,因為電鍍?nèi)芤菏撬峄驂A,它會損壞鈍化膜40或會退化鈍化膜40的特性。在本實施例中,通過省略電鍍,鈍化膜40的特性得以提高并且第一電極42可通過簡化的工藝形成。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且粘結(jié)層422、電極層424和焊盤層426可通過各種方法形成并且可通過各種方法被圖案化。
此外,因為阻擋層428被設(shè)置在電極層424與焊盤層426之間,因此可以防止由電極層424與焊盤層426之間的反應(yīng)而造成的問題。
在下文中,將參照圖4詳細(xì)描述第一導(dǎo)電區(qū)域32、第二導(dǎo)電區(qū)域34、阻擋區(qū)域36以及第一電極42和第二電極44的平面形狀。
參照圖2和4,在本實施例中,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34被延伸一段長度以分別具有條帶形狀,并且交替地布置在與其縱向交叉的方向上。阻擋區(qū)域36被布置在第一導(dǎo)電區(qū)域32與第二導(dǎo)電區(qū)域34之間,使得第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34通過阻擋區(qū)域36彼此間隔。盡管圖中未示出,但彼此間隔的多個第一導(dǎo)電區(qū)域32可在一個邊緣彼此連接,并且彼此間隔的多個第二導(dǎo)電區(qū)域34可在另一個邊緣彼此連接。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
此時,第一導(dǎo)電區(qū)域32的面積可大于第二導(dǎo)電區(qū)域34的面積。在一個示例中,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的面積可通過為第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34提供不同的寬度來調(diào)整。也就是說,第一導(dǎo)電區(qū)域32的寬度W3大于第二導(dǎo)電區(qū)域34的寬度W4。
此外,第一電極42可具有條帶狀以便對應(yīng)于第一導(dǎo)電區(qū)域32,并且第二電極44可具有條帶狀以便對應(yīng)于第二導(dǎo)電區(qū)域34。相應(yīng)的開口(參見圖1中的標(biāo)號402和404)可沿著第一電極42和第二電極44的整個長度被形成以便對應(yīng)于第一電極42和第二電極44。由此,第一電極42和第二電極44與第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的接觸面積被最大化,這可提高載流子收集的效率。然而,本發(fā)明性概念不限于此。當(dāng)然,開口402和404可形成為僅將第一電極42和第二電極44的一部分分別連接至第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34。例如,開口402和404可采用多個接觸孔的形式。此外,盡管未在圖中示出,但是多個第一電極42可在一個邊緣彼此連接,并且多個第二電極44可在另一個邊緣彼此連接。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
此外,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34的形狀以及第一開口402和第二開口404的配置或形狀不限于上面的描述。例如,第二導(dǎo)電區(qū)域34可包括多個彼此間隔的島狀物,并且第一導(dǎo)電區(qū)域32可通過集成除了第二導(dǎo)電區(qū)域34之外的剩余部分而形成。第一開口402和第二開口404可具有分別與第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34連接的形狀和配置。多種其它的改變是可能的。
再次參照圖2,前表面鈍化膜24和/或防反射膜26可被布置在半導(dǎo)體基板10的前表面上(更確切地,位于形成在半導(dǎo)體基板10的前表面上的前表面場區(qū)域130的上方)。在一些實施例中,只有前表面鈍化膜24可形成在半導(dǎo)體基板10上,只有防反射膜26可形成在半導(dǎo)體基板10上,或前表面鈍化膜24和防反射膜26可按順序布置在半導(dǎo)體基板10上。圖2示出了前表面鈍化膜24和防反射膜26按順序形成在半導(dǎo)體基板10上使得半導(dǎo)體基板10與前表面鈍化膜24接觸。然而,本發(fā)明性概念不限于此,并且半導(dǎo)體基板10可與防反射膜26接觸,以及各種其它的改變是可能的。
前表面鈍化膜24和防反射膜26基本上被形成在半導(dǎo)體基板10的整個表面之上。在本文中,表述“膜形成在整個基板之上”不僅包括該膜物理上完全形成在整個基板之上的情況,還包括該膜不可避免地形成在排除一部分基板之外的全部基板之上的情況。
前表面鈍化膜24與半導(dǎo)體基板10的前表面接觸,以鈍化存在于半導(dǎo)體基板10的前表面或體中的缺陷。如此,可以通過移除少量載流子的復(fù)合點(diǎn)來增大太陽能電池150的開路電壓。防反射膜26降低了引入半導(dǎo)體基板10前表面的光反射率。這會增加到達(dá)形成在基部區(qū)域110與第一導(dǎo)電區(qū)域32的交界面的pn結(jié)的光的數(shù)量。由此,可增大太陽能電池150的短路電流Isc。總之,前表面鈍化膜24和防反射膜26可增大太陽能電池150的開路電壓和短路電流,由此提高了太陽能電池的效率。
前表面鈍化膜24和/或防反射膜26可由多種材料形成。在一個示例中,前表面鈍化膜24和/或防反射膜26可包括單膜或多膜,其以兩個或多個膜組合的形式,選自由氮化硅膜、包含氫的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、碳化硅膜、AL2O3、MgF2、ZnS、TiO2和CeO2構(gòu)成的組。在一個示例中,前表面鈍化膜24為形成在半導(dǎo)體基板10上的氧化硅膜,并且防反射膜26可采用層疊的形式,其中氮化硅膜和碳化硅膜按順序彼此層疊于其上。
當(dāng)光進(jìn)入根據(jù)本實施例的太陽能電池150中時,在基部區(qū)域110與第一導(dǎo)電區(qū)域32之間形成的pn結(jié)處通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生空穴和電子。所產(chǎn)生的空穴和電子通過穿過隧穿層20移動至第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34,并且隨后移動至第一電極42和第二電極44。這導(dǎo)致了電的產(chǎn)生。
在根據(jù)本實施例的后接觸型太陽能電池150中,其中電極42和44形成在半導(dǎo)體基板10的后表面上并且沒有電極形成在半導(dǎo)體基板10的前表面上,這可以使半導(dǎo)體基板10前表面上的遮光損失最小化。這可以提高太陽能電池150的效率。然而,本發(fā)明性概念不限于此。
此外,因為第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34與被插入在其間的隧穿層20形成在半導(dǎo)體基板10的上方,所以第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34可形成與半導(dǎo)體基板10分離的層。由此,相比于通過使用摻雜物來對半導(dǎo)體基板10進(jìn)行摻雜而形成摻雜區(qū)域被用作導(dǎo)電區(qū)域的情況,由復(fù)合造成的損失得以最小化。
此外,在本實施例中,阻擋層248可設(shè)置在電極層424與焊盤層426之間以便防止由電極層424與焊盤層426之間的任何反應(yīng)所造成的問題。這將在下面參照圖6至圖8詳細(xì)描述。
圖6是根據(jù)本發(fā)明性概念的示例示出了太陽能電池150中第一電極42橫截面的照片,圖7是根據(jù)比較例示出了太陽能電池中電極橫截面的照片,以及圖8是根據(jù)退火前后本發(fā)明性概念的示例及比較例示出了太陽能電池中電極電阻的測量結(jié)果的圖表。
例如,在電極層424包括鋁且焊盤層426包括鎳釩合金的示例中,如圖6所示,可以認(rèn)識到如在本示例中當(dāng)阻擋層428設(shè)置在電極層424與焊盤層426之間時在電極層424與焊盤層426之間沒有產(chǎn)物(例如,金屬間化合物)形成。另一方面,在沒有設(shè)置阻擋層的比較例中,如圖7所示,可以認(rèn)識到通過電極層424中的鋁與焊盤層426中的鎳之間的反應(yīng),在電極層424與焊盤層426之間形成有厚的金屬間化合物。當(dāng)形成金屬間化合物時,其可極大地增加第一電極42和第二電極44的阻抗,由此造成第一電極42和第二電極44的電特性退化。盡管通過示例的方式已經(jīng)描述了電極層424包括鋁且焊盤層426包括鎳的情況,但本發(fā)明性概念不限于此。
此外,如圖8所示,可以認(rèn)識到根據(jù)示例的太陽能電池的電極退火前后具有相似的阻抗,其中根據(jù)比較例的太陽能電池的電極相比于退火之前,退火之后阻抗顯著地增大。在根據(jù)比較例的太陽能電池中,假定退火前后的阻抗產(chǎn)生差異是因為通過電極層材料與焊盤層材料之間的反應(yīng)會形成金屬間化合物。
此外,本示例中的焊盤層426與條帶142可具有良好的粘結(jié)性,其中比較例中的焊盤層426與條帶142不具有良好的粘結(jié)性。也就是說,在本示例中,阻擋層428可防止電極層424的組成材料擴(kuò)散進(jìn)焊盤層426的內(nèi)部或表面,由此為焊盤層426提供了與條帶142的良好的內(nèi)部粘結(jié)性。另一方面,在比較例中,電極層424的材料可擴(kuò)散至焊盤層426的內(nèi)部或表面,由此造成焊盤層426特性的退化。例如,因為附接條帶142時所使用的焊接材料(例如,焊接膏)主要具有疏水性,因此在比較例中當(dāng)例如電極層424中的鋁擴(kuò)散進(jìn)焊盤層426中時,可形成親水的氧化鋁,造成焊盤層426中條帶142焊接材料的濕潤性退化。由此,會極大地?fù)p壞焊盤層426與條帶142之間的粘結(jié)性。
如上所述,在本示例中,阻擋層428可防止由電極層424與焊盤層426之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的問題,由此為第一電極42和第二電極44提供了低阻抗及與條帶142的良好附接。由此,提高了太陽能電池150的效率并增大了太陽能電池板100的輸出。此外,可通過粘結(jié)層422進(jìn)一步提高第一電極42和第二電極44的各種特性。
在下文中,將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明性概念其它實施例的太陽能電池。將省略與上面描述相同或極其相似的部件的詳細(xì)描述,并且將僅詳細(xì)描述不同的部件。
圖9是根據(jù)本發(fā)明概念的另一個實施例示出了太陽能電池的截面圖。
參照圖9,根據(jù)本實施例的太陽能電池150不包括隧穿層(參見圖2中的標(biāo)號20),并且第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34被構(gòu)造為半導(dǎo)體基板10內(nèi)部的摻雜區(qū)域。也就是說,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34中的每一個均被構(gòu)造為摻雜區(qū)域,其通過使用相對高摻雜濃度的第一或第二導(dǎo)電摻雜物來對半導(dǎo)體基板10摻雜而形成。如此,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34包括第一或第二導(dǎo)電結(jié)晶(單晶或多晶)半導(dǎo)體以構(gòu)成半導(dǎo)體基板10。在一個示例中,第一導(dǎo)電區(qū)域32和第二導(dǎo)電區(qū)域34中的每一個可被構(gòu)造為第一或第二導(dǎo)電類型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,單晶硅晶片基板)的一部分。
在該實施例中,第一電極42的粘結(jié)層(參見圖2中的標(biāo)號422)與半導(dǎo)體基板10(或構(gòu)成半導(dǎo)體基板10的一部分的第一導(dǎo)電區(qū)域32)接觸形成,并且第二電極44的粘結(jié)層422與半導(dǎo)體基板10(或構(gòu)成半導(dǎo)體基板10的一部分的第二導(dǎo)電區(qū)域34)接觸形成。在上面的描述中,區(qū)別只在于第一電極42和第二電極44的粘結(jié)層422與半導(dǎo)體基板10接觸,而不是半導(dǎo)體層30,因此將省略其詳細(xì)描述。
由于從上面的描述顯而易見的是,根據(jù)本發(fā)明性概念的太陽能電池可防止由于阻擋層導(dǎo)致在電極層與焊盤層之間的反應(yīng)而造成的任何問題,因此提供了與條帶之間具有低阻抗和良好粘結(jié)性的電極。由此,可以提高太陽能電池的效率并增大太陽能電池板的輸出。此外,可通過粘結(jié)層進(jìn)一步提高電極的各種特性。
上述的結(jié)構(gòu)、配置、效果等被包含在本發(fā)明性概念的至少一個實施例中,并且不應(yīng)被限制為僅有的一個實施例。此外,在每一個實施例中所述的結(jié)構(gòu)、配置、效果等可實施在其它的實施例中,因為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將它們彼此組合或變形。因此,關(guān)于這些組合和變形的內(nèi)容應(yīng)該被構(gòu)造為包含在如所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明性概念的范圍和精神內(nèi)。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求向韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2015年7月27日提交的韓國專利申請第10-2015-0105964號以及于2016年7月15日提交的韓國專利申請第10-2016-0090036號的優(yōu)先權(quán),其公開的內(nèi)容通過引用的方式被并入本文。