太陽電池的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請交叉參考
[0002] 本申請主張在2014年8月20日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提出申請的韓國專利申請第 10-2014-0108621號的優(yōu)先權(quán)及權(quán)利，所述韓國專利申請的內(nèi)容全文并入本案供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種太陽電池。
【背景技術(shù)】
[0004] 太陽電池利用PN結(jié)（PN junction)的光伏效應(yīng)（photovoltaic effect)來產(chǎn)生 電能，由PN結(jié)將太陽光的光子轉(zhuǎn)換成電力。在太陽電池中，分別在具有PN結(jié)的半導(dǎo)體晶片 或襯底的上表面或下表面上形成前電極及后電極。然后，由進入半導(dǎo)體晶片的太陽光引起 PN結(jié)的光伏效應(yīng)，且由PN結(jié)的光伏效應(yīng)產(chǎn)生的電子提供經(jīng)由所述電極而流至外部的電流。
[0005] 太陽電池的電極是通過施用電極膏（electrode paste)、對所述電極膏進行圖案 化及烘烤而形成于晶片上。
[0006] 為提高太陽電池的效率而持續(xù)減小射極（emitter)厚度可導(dǎo)致分流（shunting)， 而分流可使太陽電池的性能劣化。此外，為實現(xiàn)高的效率，太陽電池的面積在逐漸增大。然 而，可存在因太陽電池的接觸電阻增大而使效率降低的問題。
[0007] 參見圖1A及圖1B，構(gòu)成太陽電池的電池1可通過帶（ribbon)3連接至相鄰電池 (未示出）。此處，可使帶直接接觸母線2(其為一種電極）。帶與電極之間的不良粘合可導(dǎo) 致電極的串聯(lián)電阻增大且因此導(dǎo)致太陽電池的轉(zhuǎn)換效率降低。
[0008] 典型的太陽電池包括由包含含鉛玻璃料（lead-containing glass frit)的電極 膏制備的電極。在此種情形中，可能難以保證電極與帶之間的充分粘合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種太陽電池包括襯底及形成于所述襯底的至少一個表 面上的電極，其中所述電極是由包含氧化鎢粒子的電極膏形成，且當(dāng)在剝離角度為180°、 拉伸速率為50mm/min條件下測量時所述電極對于帶（ribbon)的粘合強度為4N/mm至6N/ mm〇
[0010] 所述電極可以是前電極或后電極。
[0011] 所述襯底可包括依序形成于所述襯底的正面上的抗反射膜及所述前電極。此外， 所述襯底可包括依序形成于所述襯底的背面上的背面場層及所述后電極。
[0012] 所述襯底中可具有PN結(jié)。
[0013] 所述氧化鎢粒子在烘烤之前可具有為0. 1 μ m至5 μ m的平均粒徑（D50)。
[0014] 所述襯底可具有形成于其正面上的紋理化結(jié)構(gòu)。
[0015] 所述電極膏可包含銀（Ag)粉末；玻璃料；所述氧化鎢粒子、及有機載體。
[0016] 以所述電極膏的總重量計，所述氧化鎢粒子可以0. 1重量％ (wt% )至1. Owt%的 量存在。
[0017] 所述玻璃料可為含有元素鉍（Bi)及元素碲（Te)的Bi-Te-Ο系玻璃料。
[0018] 所述Bi-Te-Ο系玻璃料可含有25摩爾％ (mol% )至85mol%的元素碲（Te)。
[0019] 所述Bi-Te-Ο系玻璃料中元素鉍（Bi)對元素碲（Te)的摩爾比可在1 : 0. 1至 1 : 50范圍內(nèi)。
[0020] 所述Bi-Te-Ο系玻璃料還可包含選自由下列組成的族群的至少一種金屬元素：鋰 (Li)、磷（P)、鍺（Ge)、鎵（Ga)、鈰（Ce)、鐵（Fe)、硅（Si)、鋅（Zn)、鎢（W)、鎂（Mg)、銫（Cs)、 鍶（Sr)、鉬（Mo)、鈦（Ti)、錫（Sn)、銦（In)、釩（V)、鋇（Ba)、鎳（Ni)、銅（Cu)、鈉（Na)、鉀 (K)、砷（As)、鈷（Co)、鋯（Zr)、錳（Μη)、及鋁（A1)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，可提供一種電極膏，所述電極膏可形成對于帶具有極佳粘 合強度的電極。此外，可提供一種包括由所述電極膏形成的電極的太陽電池。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，可提供一種包含低串聯(lián)電阻且開路電壓得到提高的電極的 太陽電池。
[0023] 進一步，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可提供一種表現(xiàn)出極佳的轉(zhuǎn)換效率的太陽電池。
【附圖說明】
[0024] 圖1Α及圖1Β是顯示一種在太陽電池中將電池連接至帶的方法的概念圖。
[0025] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽電池的示意圖。
[0026] 圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的太陽電池的示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 太陽電池
[0028] 以下，將參照附圖來闡述根據(jù)本發(fā)明實施例的太陽電池。
[0029] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽電池的示意圖。參見圖2,根據(jù)本實施例的太 陽電池100包括襯底10、形成于襯底10的正面上的前電極23、及形成于襯底10的背面上 的后電極21。
[0030] 在本實施例中，襯底10可為其中具有ΡΝ結(jié)的襯底。具體而言，襯底10可包括半 導(dǎo)體襯底11及射極12。更具體而言，襯底10可為其中在ρ型半導(dǎo)體襯底11的一個表面上 形成η型射極12的襯底。作為另一選擇，襯底10可為其中在η型半導(dǎo)體襯底11的一個表 面上形成Ρ型射極12的襯底。此處，半導(dǎo)體襯底11意指ρ型襯底與η型襯底中的任一者。 Ρ型襯底可為摻雜有Ρ型摻雜劑的半導(dǎo)體襯底11，且η型襯底可為摻雜有η型摻雜劑的半 導(dǎo)體襯底11。
[0031] 在對襯底10、半導(dǎo)體襯底11及類似者的說明中，將接收入射光的表面稱為正面 (光接收表面）。此外，將與正面相對的表面稱為背面。
[0032] 在本實施例中，半導(dǎo)體襯底11可由結(jié)晶硅半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體形成。此處，結(jié) 晶硅可為單晶硅或多晶硅。例如，作為結(jié)晶硅，可使用硅晶片。
[0033] 在此種情形中，ρ型摻雜劑可為包含例如硼、鋁、或鎵等III族元素的材料。此外， η型摻雜劑可為包含例如磷、砷、或銻等V族元素的材料。
[0034] 形成于襯底10的表面上的后電極21或前電極23可由下文所將闡述的電極膏形 成。具體而言，所述電極可通過將電極膏印刷于襯底上并對電極膏進行烘烤而形成。
[0035] 根據(jù)本實施例的太陽電池包括由用于太陽電池電極的膏形成的電極，所述膏包含 氧化鎢（W03)粒子。此外，當(dāng)在剝離角度為180°、拉伸速率為50mm/min條件下測量時，所 述電極對于帶的粘合強度為4N/mm至6N/mm。因此，所述太陽電池表現(xiàn)出極佳的轉(zhuǎn)換效率。
[0036] 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的太陽電池 200的示意圖。參見圖3,根據(jù)本實施 例的太陽電池包括通過在半導(dǎo)體襯底11a的正面上形成射極12a而獲得的襯底10a。襯底 l〇a可具有形成于其正面上的抗反射膜30及前電極23a。此外，襯底10a可具有依序形成 于其背面上的背面場層（back surface field layer)40、抗反射膜50、及后電極21a。此 處，前電極23a或后電極21a可被形成為母線圖案形式。
[0037] 以下，為便于說明，將假定半導(dǎo)體襯底11a是p型半導(dǎo)體襯底來闡述每一組件。然 而，應(yīng)理解，本發(fā)明的實施例并非僅限于此，且半導(dǎo)體襯底1 la可為η型襯底。
[0038] ρ型半導(dǎo)體襯底11a的一個表面摻雜有η型摻雜劑，以形成η型射極12a，從而可 在半導(dǎo)體襯底與射極之間的界面形成PN結(jié)。在PN結(jié)中產(chǎn)生的電子可被前電極23a收集。
[0039] 襯底10a可在其正面上具有紋理化結(jié)構(gòu)（未示出）。所述紋理化結(jié)構(gòu)可通過利用 所屬領(lǐng)域中已知的典型方法（例如蝕刻）對襯底l〇a的正面進行表面處理而形成。所述 紋理化結(jié)構(gòu)用于會聚進入襯底的正面的光。所述紋理化結(jié)構(gòu)可具有錐體形狀（pyramidal shape)、方形蜂窩形狀（square honeycomb shape)、三角形蜂窩形狀（triangular honeycomb shape)等等。因此，所述紋理化結(jié)構(gòu)使更多的光能夠到達PN結(jié)并在最小化光學(xué) 損耗的同時減少光的反射。
[0040] 所述ρ型半導(dǎo)體襯底可在其背面上形成有能夠引起背面場（BSF)效應(yīng)的背面場 (BSF)層 40。
[0041] 背面場層40是通過對ρ型半導(dǎo)體襯底11a的背面摻雜高濃度的ρ型摻雜劑而形 成。背面場層40具有比ρ型半導(dǎo)體襯底11a高的摻雜濃度，此會在背面場層40與ρ型半 導(dǎo)體襯底11a之間形成電位差。這使得在ρ型半導(dǎo)體襯底11a中產(chǎn)生的電子難以朝ρ型半 導(dǎo)體襯底11a的背面移動，以防止與金屬復(fù)合（recombination)，從而減少電子損耗。由此， 可提高開路電壓（Voc)與填充因數(shù)（fill factor)二者，從而提高太陽電池效率。
[0042] 第一抗反射膜30及/或第二抗反射膜50可分別形成于η型射極12a的上表面上 及背面場層40的下表面上。
[0043] 第一抗反射膜30及第二抗反射膜50可在增強特定波長的光吸收的同時減少光的 反射。此外，第一抗反射膜30及第二抗反射膜50可增強與存在于襯底10a表面上的硅的 接觸效率，從而提高太陽電