太阳能电池及其制造方法

太阳能电池及其制造方法
【专利摘要】太阳能电池及其制造方法。太阳能电池包括：基板；包括具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域和具有比所述第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域的发射极区域；位于所述发射极区域上的第一电介质层；包括沿第一方向位于所述重掺杂发射极区域上的第一指状电极和沿第二方向位于所述轻掺杂发射极区域上的第一汇流条电极的第一电极；位于所述基板上的第二电极。所述第一指状电极包括接触所述重掺杂发射极区域的籽晶层和形成在所述籽晶层上的导电金属层，并且所述第一汇流条电极包括导电金属颗粒和热固性树脂。
【专利说明】太阳能电池及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近来，由于石油和煤炭之类的现有能源预计将耗尽，因此对用于代替现有能源的替代能源的兴趣与日俱增。在替代能源中，用于从太阳能产生电能的太阳能电池尤其受到关注。
[0003]太阳能电池通常包括分别具有不同导电类型(例如，P型和η型，由此形成ρ-η结)的半导体部件和分别连接至这些不同导电类型半导体部件的电极。
[0004]当光入射到太阳能电池上时，在半导体部件中产生电子和空穴。在半导体部件的Ρ-η结的影响下，电子移动到η型半导体部件，而空穴移动到P型半导体部件。随后，电子和空穴被分别连接至η型半导体部件和P型半导体部件的不同电极收集。电极使用电线彼此连接，由此获得电力。

【发明内容】

[0005]在一个方面中，本发明提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括:包含第一导电类型的杂质的基板；位于所述基板的第一表面处的发射极区域，所述发射极区域包含与所述第一导电类型相反的第二导电类型的杂质，并包括具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域和具有比所述第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域；位于所述发射极区域上的第一电介质层；包括沿第一方向位于所述重掺杂发射极区域上的第一指状电极和沿第二方向位于所述轻掺杂发射极区域上的第一汇流条(bus bar)电极的第一电极；位于所述基板的第二表面上并连接至所述基板的第二电极；其中，所述第一指状电极包括接触所述重掺杂发射极区域的籽晶层和形成在所述籽晶层上的导电金属层，所述第一汇流条电极包括导电金属颗粒和热固性树脂。
[0006]所述第一电介质层可位于所述第一汇流条电极与所述轻掺杂发射极区域之间。
[0007]所述导电金属颗粒可包含银(Ag)，各个导电金属颗粒的大小可等于或小于大约I μ m0
[0008]所述热固性树脂可包括单体环氧树脂或者丙烯酸树脂。
[0009]所述第一汇流条电极可没有玻璃粉，或者可包括等于或小于每单位体积的第一汇流条电极的大约10%的玻璃粉。另外，所述第一汇流条电极可没有在所述第一汇流条电极与所述发射极区域之间的界面处再结晶的金属层。
[0010]所述第一指状电极可使用电镀法形成。所述籽晶层可包含镍(Ni)和硅(Si)的镍硅化物，所述导电金属层可包含锡(Sn)、铜(Cu)和银(Ag)中的至少一种。
[0011]所述轻掺杂发射极区域可直接接触所述第一电介质层，并且所述第一汇流条电极可直接接触所述第一电介质层。
[0012]所述第二电极可包括沿所述第一方向设置的第二指状电极以及沿与所述第一方向交叉的所述第二方向设置的第二汇流条电极。
[0013]所述第二指状电极可包括籽晶层和形成在所述籽晶层上的导电金属层。所述第二汇流条电极可包括导电金属颗粒和热固性树脂。
[0014]另一方面，提供了一种太阳能电池的制造方法，该方法包括:在基板的第一表面处形成具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域；在所述轻掺杂发射极区域上形成第一电介质层；在所述第一电介质层上涂覆掺杂物浆料，并向所述掺杂物浆料照射激光束，以形成具有比所述第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域；沿第一方向在所述重掺杂发射极区域上形成第一指状电极，并沿第二方向在所述轻掺杂发射极区域上形成第一汇流条电极，由此形成第一电极；在所述基板的第二表面上形成第二电极；其中，所述第一电极的所述第一指状电极使用电镀法形成，其中，所述第一电极的所述第一汇流条电极的形成包括:涂覆包括导电金属颗粒和热固性树脂的汇流条浆料，并对所述汇流条浆料执行预定温度工艺。
[0015]可在大约300°C至350°C下执行所述汇流条浆料的所述预定温度工艺。
[0016]当对所述汇流条浆料执行所述预定温度工艺时，所述汇流条浆料可不穿过所述第一电介质层。
[0017]当对所述汇流条浆料执行所述预定温度工艺时，在所述汇流条浆料与所述发射极区域之间的界面处可不形成再结晶金属层。
[0018]执行所述预定温度工艺之后所述导电金属颗粒的形状可与执行低温工艺之前所述导电金属颗粒的形状相同。
[0019]所述汇流条浆料可没有玻璃粉，或者可包括等于或小于每单位体积的汇流条浆料的大约10%的玻璃粉。
[0020]所述热固性树脂可包括单体环氧树脂或者丙烯酸树脂。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入而构成了本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0022]图1是根据本发明的第一实施方式的太阳能电池的局部透视图；
[0023]图2A是沿着图1中的IIA-1IA线截取的截面图；
[0024]图2B是沿着图1中的IIB-1IB线截取的截面图；
[0025]图3是图2A中所示第一指状电极的局部放大图；
[0026]图4是图2A中所示第一汇流条电极的局部放大图；
[0027]图5例示了与根据本发明的一个实施方式的第一汇流条电极的结构作为对比的相关技术汇流条电极的结构；
[0028]图6至图7B例示了根据本发明的第二实施方式的太阳能电池；
[0029]图8至图9例示了根据本发明的第三实施方式的太阳能电池；
[0030]图10至图11例示了根据本发明的第四实施方式的太阳能电池；以及
[0031]图12A至图12G例示了根据本发明的一个示例性实施方式的太阳能电池的制造方法。【具体实施方式】
[0032]下面详细说明本发明的实施方式，在附图中例示了本发明的实施方式的例子。然而，本发明可以用许多不同的形式来具体实施，并且不应当解释为限于此处所阐述的实施方式。在附图中尽可能用相同的附图标记指代相同或相似的部分。应当注意的是，如果认为已有技术会模糊本发明的实施方式，则省略对该已有技术的详细说明。
[0033]在附图中，为了清楚的目的，各层、膜、板、区域等的厚度被夸大。应当理解的是，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称为位于另一个元件“上”时，该元件可直接位于该另一个元件上，或者还可能存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接”位于另一个元件“上”时，不存在中间元件。此外，应当理解的是，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称为“完全”位于另一个元件上时，该元件可能位于该另一个元件的整个表面上并且不是位于该另一个元件的边缘的一部分上。
[0034]将参照图1至图12描述本发明的示例性实施方式。
[0035]参照图1和图2详细描述根据本发明的第一实施方式的太阳能电池。
[0036]图1是根据本发明的第一实施方式的太阳能电池的局部透视图。图2A是沿着图1中的IIA-1IA线截取的截面图，图2B是沿着图1中的IIB-1IB线截取的截面图。
[0037]如图1、2A和2B所示，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池包括基板110、位于基板110的第一表面的发射极区域121、位于发射极区域121上的第一电介质层130、位于发射极区域121上的第一电极140、位于与基板110的第一表面相对的第二表面的背面场区域172、以及位于背面场区域172和基板110的第二表面上的第二电极150。
[0038]基板110可以包含第一导电类型杂质(例如，P型杂质)，虽然对此并不做要求。例如，基板110可以是由诸如硅之类的半导体形成的半导体基板。在基板110中使用的半导体可以是晶体半导体，例如单晶硅和多晶硅。
[0039]当基板110是P型时，基板110掺杂有III族元素(例如硼(B)、镓(Ga)和铟(In))的杂质。另选地，基板110可以是η型和/或可以由除了硅以外的半导体材料形成。如果基板110是η型，则基板110可以掺杂有V族元素(例如磷(P)、砷(As )和锑(Sb ))的杂质。
[0040]如图1所示，基板110的第一表面可具有纹理以形成与具有多个不平坦部或者具有不平坦特征的不平坦表面相对应的纹理表面。因此，位于基板110的第一表面上的第一电介质层130可以具有纹理表面。此外，基板110的第二表面和第一表面可以都具有纹理。
[0041]基板110的表面积可以由于基板110的纹理表面而增大，因此可以增大光的入射面积。此外，由于基板110反射的光量会减少，因此入射到基板110上的光量会增大。
[0042]位于基板110的第一表面的发射极区域121可以包含与基板110的第一导电类型(例如，P型)相反的第二导电类型(例如，η型)的杂质。因此，第二导电类型的发射极区域122与基板110的第一导电类型区域一起形成了 ρ-η结。
[0043]例如通过基板110上入射的光产生的电子-空穴对之类的载流子被基板110与发射极区域121之间的ρ-η结所导致的内在电势差分离为电子和空穴。分离的电子移动到η型半导体，而分离的空穴移动到P型半导体。因此，当基板110为P型而发射极区域121是η型时，电子移动到发射极区域121，而空穴移动到基板110的第二表面。
[0044]由于发射极区域121与基板110 —起形成了 ρ-η结，因此与上述实施方式不同，当基板110为η型时，发射极区域121可以为P型。在该情况下，电子移动到基板110的第二表面，而空穴移动到发射极区域121。
[0045]返回本发明的该实施方式，当发射极区域121是η型时，发射极区域121可以掺杂有V族元素(例如P、As和Sb)的杂质。相反，当发射极区域121是P型时，发射极区域121可以掺杂有III族元素(例如B、Ga和In)的杂质。
[0046]如图1所示，发射极区域121可以包括具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域121L和具有比该第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域121H。
[0047]轻掺杂发射极区域121L是用第二导电类型杂质轻掺杂的区域，而重掺杂发射极区域121H是用第二导电类型杂质重掺杂的区域。
[0048]第一电介质层130可以位于轻掺杂发射极区域121L上，第一电极140的第一指状电极141可以位于重掺杂发射极区域121H上。因此，重掺杂发射极区域121H可以在与第一指状电极141重叠的位置处沿第一方向延伸。
[0049]由于轻掺杂发射极区域121L和重掺杂发射极区域121H上掺杂的杂质的掺杂浓度之间的差异，因此轻掺杂发射极区域121L和重掺杂发射极区域121H具有不同的薄膜电阻。亦即，轻掺杂发射极区域121L的第一薄膜电阻可以比重掺杂发射极区域121H的第二薄膜电阻大。
[0050]例如，轻掺杂发射极区域121L的薄膜电阻可以为大约100 Ω /sq至120 Ω /sq,而重掺杂发射极区域121H的薄膜电阻可以为大约30 Ω /sq至50 Ω /sq。
[0051]当轻掺杂发射极区域121L的薄膜电阻为大约100 Ω /sq至120 Ω /sq时，在轻掺杂发射极区域121L中吸收的光量进一步减少。因此，入射到基板110上的光量增大，减少了由于杂质而导致的载流子损失。
[0052]此外，当重掺杂发射极区域121H的薄膜电阻为大约30 Ω /sq至50 Ω /sq时，重掺杂发射极区域121H与第一电极140之间的接触电阻减小。因此，减少了在载流子移动时由于接触电阻而导致的载流子损失。
[0053]因而，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池可以具有包括分别具有不同薄膜电阻的轻掺杂发射极区域21L和重掺杂发射极区域121H的选择性发射极结构。
[0054]在本发明的该实施方式中，轻掺杂发射极区域21L和重掺杂发射极区域121H的杂质掺杂厚度可以彼此不同。例如，轻掺杂发射极区域121L的杂质掺杂厚度可以比重掺杂发射极区域121H的杂质掺杂厚度小。
[0055]第一电介质层130可以位于发射极区域121上。第一电介质层130可以由均包含氢(H)的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)形成。其他材料也可以用于第一电介质层130。作为一个例子，图1示出了具有单层结构的第一电介质层130。或者，第一电介质层130可以具有多层结构。
[0056]第一电介质层130减少了入射到太阳能电池上的光的反射，并增大了预定波长带的选择，由此提高了太阳能电池的效率。第一电介质层130可以执行钝化功能，钝化功能使用包含在第一电介质层130中的氢(H)将基板110的表面处和附近的例如悬空键的缺陷转换为稳定键，由此防止或减少移动到基板110表面的载流子的复合和/或消失。因此，第一电介质层130减少了由于基板110的表面处和附近的缺陷导致的载流子损失量，由此提高了太阳能电池的效率。[0057]位于发射极区域121上的第一电极140可以包括多个第一指状电极141和多个第一汇流条电极142。
[0058]第一指状电极141可以与重掺杂发射极区域121H具有相同的图案，并且可以沿第一方向延伸。第一指状电极141可以位于重掺杂发射极区域121H上，并且可以与重掺杂发射极区域121H相接触。
[0059]因而，第一指状电极141电连接且物理连接至发射极区域121的重掺杂发射极区域121H。这些第一指状电极141可以彼此分离，并且可以沿固定方向彼此平行地延伸。第一指状电极141可以收集移动至重掺杂发射极区域121H的载流子(例如，电子)。
[0060]多个第一汇流条电极142可以沿与第一指状电极141交叉的第二方向布置。
[0061]第一汇流条电极142可以位于第一电介质层130上，并且可与第一电介质层130接触(这与第一指状电极141不同)。亦即，第一电介质层130可以位于第一汇流条电极142与发射极区域121之间，而轻掺杂发射极区域121L可以位于第一汇流条电极142下方。在本发明的实施方式中，第一汇流条电极142可以直接接触于第一电介质层130上。
[0062]第一汇流条电极142与第一指状电极142位于同一级的层上，并在与第一指状电极141交叉的位置CR处电连接且物理连接至第一指状电极141。
[0063]如图1和2B所示，第一指状电极141可以形成为在与第一汇流条电极142交叉的位置CR处彼此分离。亦即，第一指状电极141可以形成为利用插入第一指状电极141之间的第一汇流条电极142彼此分离。或者，可以使用其他的配置。
[0064]如图1所示，该多个第一指状电极141具有沿着横(或纵)向延伸的条状，而该多个第一汇流条电极142具有沿着与第一指状电极142交叉的方向(例如，纵(或横)向)延伸的条状。因此，第一电极140在基板110的第一表面上具有格状。
[0065]作为一个例子，图1和图2B不出了第一指状电极141和第一汇流条电极142具有相同厚度。另选地，第一指状电极142的厚度可以大于第一指状电极141的厚度。
[0066]第一汇流条电极142可以收集载流子(这些载流子被第一指状电极141收集并移动)，然后可以将收集的载流子发送到外部设备，例如邻近的太阳能电池或者沿相应方向的接线盒(junction box)。
[0067]第一汇流条电极142必须收集由与该第一汇流条电极142交叉的第一指状电极141收集的载流子，并且必须使所收集的沿期望方向移动。因此，各个第一汇流条电极142的宽度W142可以比各个第一指状电极141的宽度W141大，从而减小电阻。
[0068]更具体而言，第一汇流条电极142的宽度W142可以是第一指状电极141的宽度W141的大约50至600倍。例如，第一指状电极141的宽度W141可以是大约5 μ m至20 μ m，而第一汇流条电极142的宽度W142可以是大约Imm至3mm。
[0069]在本发明的该实施方式，根据需要或在必要的情况下，第一指状电极141的数量和第一汇流条电极142的数量可以不同。
[0070]位于基板110的第二表面的背面场区域172是利用与基板110具有相同导电类型的杂质掺杂得比基板110更重的区域(例如，P+型区域)。
[0071]由于基板110的第一导电类型区域与背面场区域172的杂质掺杂浓度之间的差异而形成势垒。因此，该势垒防止或减少了电子移动到用作空穴移动路径的背面场区域172，并使得空穴更容易移动到背面场区域172。因此，背面场区域172减少了由于基板110的第二表面处和附近的电子和空穴的复合和/或消失而丢失的载流子的量，并加速了期望载流子(例如，空穴)的移动，由此增大了载流子到第二电极150的移动。
[0072]第二电极150包括背电极层151和连接至背电极层151的多个第二汇流条电极152。
[0073]背电极层151与位于基板110的第二表面处的背面场区域172相接触。背电极层151可以大致位于基板110的除了第二汇流条电极152的形成区域以外的整个第二表面上。
[0074]背电极层151可以包含导电材料，例如，铝(Al)。背电极层151可以收集移动到背面场区域172的载流子(例如，空穴)。
[0075]由于背电极层151与杂质掺杂浓度比基板110高的背面场区域172相接触，因此背面场区域172与背电极层151之间的接触电阻减小。因此，提高了载流子从基板110到背电极层151的迁移效率。
[0076]该多个第二汇流条电极152位于基板110的未设置背电极层151的第二表面上，并且连接至背电极层151。
[0077]如图1和图2A所示，第二汇流条电极152可以布置在与第一汇流条电极142重叠(或面对)的位置。
[0078]与第一汇流条电极142类似，第二汇流条电极152收集从背电极层151发送的载流子。
[0079]第二汇流条电极152连接至外部设备，因此第二汇流条电极152收集的载流子(例如，空穴)被输出到外部设备。
[0080]第二汇流条电极152可以由导电性比背电极层151更好的材料形成。例如，第二汇流条电极152可以包含至少一种导电材料，例如银(Ag)。
[0081]具有上述结构的太阳能电池可以通过在第一汇流条电极142和第二汇流条电极152上形成诸如导电膜的互联器(interconnector)而在电学上形成到邻近太阳能电池。
[0082]下面描述具有上述结构的太阳能电池的操作。
[0083]当照射到太阳能电池的光透过第一电介质层130入射到基板110上时，由于基于入射光产生的光能而在半导体部件中生成多个电子-空穴对。在该情况下，由于入射到基板Iio上的光的反射损失被基板110和第一电介质层130的纹理表面减小，因此入射到基板110上的光量增大。
[0084]这些电子-空穴对由于基板110和发射极区域121的ρ-η结而分离为电子和空穴。电子移动到η型发射极区域121，空穴移动到P型基板110。移动到发射极区域121的电子被第一指状电极141和第一汇流条电极142收集，并沿着第一汇流条电极142移动。移动到基板110的空穴被背电极层151和第二汇流条电极152收集，并沿着第二汇流条电极152移动。当使用导线将第一汇流条电极142连接至第二汇流条电极152时，电流在其中流动，由此使得能够将该电流用于电力。
[0085]在本发明的该实施方式中，载流子的损失量由于具有选择性发射极结构的发射极区域121而下降，移动到第一电极140的载流子的量增大。因此，极大地提高了太阳能电池的效率。
[0086]在根据本发明的该实施方式的太阳能电池中，第一汇流条电极142包含与第一指状电极141不同的材料。[0087]例如，可以使用电镀法形成第一指状电极141。因此，可以使用形成在重掺杂发射极区域121H上的籽晶层141S (参见图3)和形成在该籽晶层141S上的导电金属层141M来形成第一指状电极141。第一指状电极141可以由锡(Sn)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)、镍(Ni)及硅(Si)的镍硅化物中的至少一种形成。
[0088]此外，可以通过涂覆包含导电材料的浆料然后使浆料干燥而形成第一汇流条电极142。第一汇流条电极142可以包括导电金属颗粒和热固性树脂。因此，第一汇流条电极142可以包含第一指状电极141中未包含的材料。
[0089]如上所述，第一指状电极141和第一汇流条电极142由于制造方法不同而可以具有不同的结构。因此，由于第一指状电极141和第一汇流条电极142的制造方法不同而可以提高太阳能电池的效率和产量。
[0090]如上所述，第一指状电极141可以使用电镀法形成。
[0091]当第一指状电极141用电镀法形成时，由于不需要单独的对准工艺，因此可以更简单地制造第一指状电极141。此外，由于减少了施加热的区域，因此可以减少由于高热而导致的对发射极区域121或基板110的损坏。此外，当制造第一指状电极141时，防止了第一指状电极141穿过发射极区域121并接触基板110的分流(shunt)现象。
[0092]另一方面，当制造第一汇流条电极142时很难使用电镀法。原因如下所述。
[0093]必须使用激光束去除位于发射极区域121上的第一电介质层，以执行电镀法。在该情况下，当使用激光束去除第一电介质层130时，基板110和发射极区域121由于激光束的热量而损坏。因此，重要的是减少激光束的照射范围。
[0094]第一汇流条电极142的宽度S142比第一指状电极141的宽度W141大大约50至600倍。如果使用电镀法制造宽度较宽的第一汇流条电极142，则会极大地增加第一汇流条电极142的制造时间。此外，激光束在基板110和发射极区域121上的照射时间和照射量可能增大。因此，会极大地降低基板110和发射极区域121的光电转换效率。
[0095]因而，在本发明的实施方式中，如上所述使用包括导电金属颗粒和热固性树脂的汇流条浆料形成第一汇流条电极142。与要求高温工艺(例如，大约800°C至900°C )的相关技术的浆料不同，可以在低温工艺(例如，大约300°C至350°C)中使用用于形成第一汇流条电极142的汇流条浆料。因此，可以减小温度对基板110和发射极区域121的影响。因此，可进一步提高太阳能电池的效率。在本发明的实施方式中，还可以将低温工艺称为预定温度工艺或者预定温度加热。
[0096]根据本发明的实施方式使用汇流条浆料形成的第一汇流条电极142具有与使用相关技术的浆料形成的第一汇流条电极不同的结构。将参照图4和图5对此进行详细说明。
[0097]图3详细例示了第一指状电极141的结构。
[0098]更具体而言，图3是图2A中所示的第一指状电极141的局部放大图，用于描述第一指状电极141的结构。
[0099]如图3所示，根据本发明的实施方式的第一指状电极141可以包括籽晶层141S和导电金属层141M。
[0100]如图3所示，重掺杂发射极区域121H可以形成在第一指状电极141下方，第一电介质层130的残余物130R可以保留在第一指状电极141的一部分中。第一电介质层130的残余物130R可以与第一电介质层130具有相同材料。或者，可以与图3不同，不保留第一电介质层130的残余物130R。
[0101]在用于去除位于发射极区域121上的第一电介质层130以形成第一指状电极141的工艺中，第一电介质层130的残余物130R的存在可以取决于照射激光束的功率强度或移动速度。
[0102]亦即，如图3所示，当照射激光束的功率强度相对降低或者照射激光束的移动速度相对增大时，可以在第一指状电极141下方形成第一电介质层130的残余物130R。相反，与图3不同，当照射激光束的功率强度相对增大或者照射激光束的移动速度相对减小时，在第一指状电极141下方可以不形成第一电介质层130的残余物130R。
[0103]如图3所示，第一指状电极141的籽晶层141S可以位于重掺杂发射极区域121H上，第一指状电极141的导电金属层141M可以形成在籽晶层141S上。
[0104]例如，籽晶层141S可以包含镍(Ni),导电金属层141M可以包含锡(Sn)、铜(Cu)和银(Ag)中的至少一种。
[0105]例如，导电金属层141M可以仅包括含有银(Ag)的层，或者可以通过在含有铜(Cu)的层上层叠含有锡(Sn)的层而形成。
[0106]图3示出了含有镍(Ni)的籽晶层141S与重掺杂发射极区域121H直接接触。然而，第一指状电极141还可以包括位于籽晶层141S与重掺杂发射极区域121H之间的界面处的借助硅化工艺通过镍(Ni)与硅(Si)之间的化学键合而生成的镍硅化物。
[0107]当导电金属层141M含有铜(Cu)时，镍硅化物层可以防止导电金属层141M的铜(Cu)扩散到重掺杂发射极区域121H，因此可以防止重掺杂发射极区域121H的功能下降。
[0108]镍硅化物层可以在根据本发明的实施方式用于形成汇流条浆料的低温工艺中形成。
[0109]第一指状电极141具有能够通过电镀法形成的特定结构。第一指状电极141生长并形成在通过第一电介质层130的借助激光束照射去除的部分露出的重掺杂发射极区域121H 上。
[0110]因而，与相关技术不同，本发明的实施方式不要求单独的对准工艺，因此可以进一步简化第一指状电极141的制造工艺。此外，本发明的实施方式使激光束仅照射太阳能电池的最小区域，因此，可以减少发射极区域121或基板110的热破坏。并且，本发明的实施方式可以防止当制造第一指状电极141时第一指状电极141穿过发射极区域121并接触基板110的分流现象，因此，可以进一步提高太阳能电池的产量。
[0111]图4和图5详细例示了第一汇流条电极142的结构与相关技术的汇流条电极的结构之间的区别。
[0112]更具体而言，图4是图2A中所示第一汇流条电极142的局部放大图，用于描述第一汇流条电极142的结构。图5例示了与根据本发明的实施方式的第一汇流条电极的结构作为对比的相关技术的汇流条电极的结构。
[0113]如图4的(a)和(b)中所示，根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142不与发射极区域121接触，而是与第一电介质层130接触，并位于第一电介质层130上。第一汇流条电极142包括多个导电金属颗粒MB和热固化树脂RS。
[0114]金属颗粒MB可以包含导电金属材料，例如具有极好导电性的银(Ag)。金属颗粒MB可以与对第一汇流条电极142执行低温工艺之前的金属颗粒MB具有相同形状。[0115]例如，如果在执行低温工艺之前金属颗粒MB呈圆形或椭圆形，则在执行该低温工艺后，金属颗粒MB可以维持圆形或椭圆形。
[0116]多个金属颗粒MB可彼此电连接。如图4的(a)所示，金属颗粒MB可以布置成格状。另选地，分别包括金属颗粒MB的多行可以交叉。另选地，金属颗粒MB可以无特定布置规则而非均匀地布置。
[0117]如图4的(a)所示，第一汇流条电极142的金属颗粒MB可以具有均匀大小。例如，各个金属颗粒MB的大小可以等于或小于大约Ιμπι。例如，当金属颗粒MB具有如图4的(a)中所示圆形时，各个金属颗粒MB的直径RMB可以等于或小于大约Ιμπι。
[0118]另一方面，如图4的(b)中所示，第一汇流条电极142的金属颗粒MB可以包括第一直径RMBl均等于或小于大约I μ m的金属颗粒MBl以及第二直径RMB2均大于第一直径RMBl的金属颗粒MB2。在该情况下，第二直径RMB2可以大于约I μ m，并且可以等于或小于大约10 μ m。
[0119]如图4的(a)和(b)中所示，热固性树脂RS可以布置在金属颗粒MB之间。热固性树脂RS使金属颗粒MB黏合在一起，并在低温工艺(例如，大约300°C至350°C)中硬化，由此提高第一汇流条电极142的强度。
[0120]虽然对形成第一汇流条电极142的汇流条浆料执行了低温工艺，但根据本发明的实施方式的热固性树脂RS并未蒸发而保留在第一汇流条电极142中。
[0121]根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142还可以包括产生聚合反应的引发齐U。当对汇流条浆料执行低温工艺时，引发剂产生聚合反应，在初始阶段使金属颗粒MB黏合在一起，并提高第一汇流条电极142的强度。
[0122]因而，即使根据本发明的实施方式形成第一汇流条电极142的汇流条浆料除了包括金属颗粒MB和热固性树脂RS以外还包括其他材料(例如，引发剂)，在从汇流条浆料中排除了金属颗粒MB的状态下，热固性树脂RS可以占据汇流条浆料的大约90%或更多。
[0123]此外，由于根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142包括由非挥发性材料形成并使金属颗粒黏合在一起的热固性树脂RS，因此第一指状电极142可以不包括用于将导电金属材料黏合在一起的玻璃粉。另选地，即使第一汇流条电极142包括玻璃粉，玻璃粉的量可以等于或小于每单位体积第一汇流条电极142的大约10%。
[0124]当第一汇流条电极142包括由不导电材料形成的玻璃粉时，第一汇流条电极142的电阻增大。因此，优选的是，第一汇流条电极142包括最少量的玻璃粉。在下面的说明中，作为例子，第一汇流条电极142不包括(即，没有)玻璃粉。
[0125]下面描述根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142与图5中所示相关技术的汇流条电极之间的对比。
[0126]根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142通过低温工艺(例如，大约300°C至350°C)形成，并且不包括玻璃粉。因此，如图4所示，第一汇流条电极142位于第一电介质层130上。
[0127]另一方面，如图5所示，相关技术的汇流条电极通过高温工艺(例如，大约800°C至900°C)形成，并且包括玻璃粉GF。因此，在高温工艺中，相关技术的汇流条电极穿过第一电介质层130并接触发射极区域121。
[0128]由于根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142包括由非挥发性材料形成的热固性树脂RS，因此即使对第一汇流条电极142执行低温工艺，热固性树脂RS仍保留在最终完成的第一汇流条电极142中。
[0129]另一方面，如图5中所示，即使形成相关技术的汇流条电极的浆料包括用作粘结剂的树脂，但该树脂在高温工艺中被完全去除。因此，该树脂并未保留在最终完成的相关技术的汇流条电极中。
[0130]由于对根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142执行低温工艺(例如，大约300°C至350°C)，因此保留在汇流条浆料中的金属颗粒MB维持原始形状。因此，最终完成的第一汇流条电极142的金属颗粒MB维持原始形状，例如，图4中所示的圆形或椭圆形。
[0131]另一方面，如图5所示，即使在执行热处理之前浆料状态的金属材料MP呈圆形或椭圆形，由于热处理的温度相对较高(例如，大约800°C至900°C)，最终完成的相关技术的汇流条电极的金属材料MP也不会呈圆形或椭圆形。亦即，金属材料MP被热量部分地或者完全地熔化。因此，最终完成的相关技术的汇流条电极的金属材料MP的形状不是呈圆形或椭圆形，而是呈金属材料MP部分或完全熔化的形状。
[0132]如图5所示，由于热处理的温度相对较高(例如，大约800°C至900°C )，最终完成的相关技术的汇流条电极的金属材料MP的一部分完全熔化到金属材料MP不能展示出其原始形状的程度，随后流动到相关技术的汇流条电极的底部。在后续的干燥工艺中，金属材料MP与包含在发射极区域121中的硅在相关技术的汇流条电极与发射极区域121之间的界面处发生反应，形成再结晶金属层RMP。另一方面，如图4所示，由于对根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142执行低温工艺(例如，大约300°C至350°C)，第一汇流条电极142不包括(即，没有)再结晶金属层RMP。
[0133]根据本发明的实施方式的太阳能电池的第一汇流条电极142不包括玻璃粉GF，并且使用能够在低温工艺中使用的汇流条浆料形成。因此，可以使由于热量而导致对发射极区域121和基板110的破坏最小化，从而可以进一步提闻太阳能电池的效率。
[0134]图1和图2示出了这些第一指状电极141位于第一汇流条电极142的相对侧，因此彼此分离。第一电极140也可以使用其他结构。
[0135]图6至图7B例示了根据本发明的第二实施方式的太阳能电池；
[0136]更具体而言，图6是根据本发明的第二实施方式的太阳能电池的局部透视图。图7A是沿着图6中的VIIA-VIIA线截取的截面图，图7B是沿着图6中的VIIB-VIIB线截取的截面图。
[0137]图1和图2示出了第一指状电极141位于第一汇流条电极142的相对侧，因此彼此分离。另一方面，如图6至图7B所示，第一电极140的第一指状电极141在与第一汇流条电极142交叉的位置CR处可以不分离。
[0138]换言之，在本发明的第二实施方式中，甚至在第一指状电极141与第一汇流条电极142之间的交叉CR处，第一指状电极141可以不分离，而是延伸。
[0139]因而，图7A中所示配置与图2A中所示配置大致相同，示出了第一汇流条电极142的截面图的图7B的配置与图2B中所示配置不同。亦即，重掺杂发射极区域121H可以布置在第一指状电极141与第一汇流条电极142之间的交叉CR下方。
[0140]此外，在该情况下，如图7B所示，第一汇流条电极142不直接接触重掺杂发射极区域121H或轻掺杂发射极区域121L，并且第一电介质层130可以位于包括重掺杂发射极区域121H和轻掺杂发射极区域121L的发射极区域121与第一汇流条电极142之间。
[0141]此外，图6至图7B示出了第一指状电极141的端部的高度大致等于第一汇流条电极142的端部的高度。另选地，第一指状电极141的端部的高度可以低于第一汇流条电极142的端部的高度。
[0142]因而，与图7B不同，在第一指状电极141与第一汇流条电极142之间的交叉CR处，第一汇流条电极142可以覆盖第一指状电极141。
[0143]在本发明的第二实施方式中，第一电极140的第一指状电极141和第一汇流条电极142用不同的制造方法制造，因此按照与第一实施方式相同的方式，第一指状电极141包括籽晶层141S和导电金属层141M，第一汇流条电极142包括多个导电金属颗粒MB和热固性树脂RS。根据本发明的第二实施方式的第二电极150与根据第一实施方式的第二电极150不同。
[0144]按照与第一电极140相同的方式，根据本发明的第二实施方式的第二电极150可以包括沿第一方向定位的第二指状电极151和沿与第一方向交叉的第二方向定位的第二汇流条电极152。
[0145]在该情况下，第二指状电极151的结构可以包括籽晶层141S和导电金属层141M，第二汇流条电极152的结构可以包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS。
[0146]如上所述，当第二电极150包括具有籽晶层141S及导电金属层141M的第二指状电极151和具有导电金属颗粒MB及热固性树脂RS的第二汇流条电极152时，根据本发明的第二实施方式的太阳能电池可以是双面太阳能电池。
[0147]图8至图9例示了根据本发明的第三实施方式的太阳能电池；更具体而言，图8是双面太阳能电池的局部透视图，图9是沿图8的IX-1X线截取的截面图。
[0148]如图8和9所示，根据本发明的第三实施方式的太阳能电池可以包括基板110、位于基板110的第一表面处并包括重掺杂发射极区域121H和轻掺杂发射极区域121L的发射极区域121、位于发射极区域121上的第一电介质层130、位于发射极区域121上并包括多个第一指状电极141和多个第一汇流条电极142的第一电极140、位于基板110的第二表面处并包括重场区域172H和轻场区域172L的背面场区域172、位于背面场区域172上的第二电介质层160、以及位于背面场区域172上并包括多个第二指状电极151’和多个第二汇流条电极152’的第二电极150’。根据本发明的第三实施方式的太阳能电池的结构可以是双面太阳能电池。
[0149]根据本发明的第三实施方式的基板110、发射极区域121、第一电介质层130和第一电极140可以使用图1至图7中例示的对这些部分的说明。
[0150]因而，由于根据本发明的第三实施方式的基板110、发射极区域121、第一电介质层130和第一电极140的配置与本发明的第一实施方式和第二实施方式相同，因此可以简化或者可以完全省略对它们的进一步说明。
[0151]背面场区域172、第二电介质层160和第二电极150’具有与图1至2B相同的功能，因此可以简化或者可以完全省略对它们的进一步说明。下面描述它们之间在结构上的区别。
[0152]位于背面场区域172上的第二电介质层160的材料可以与第一电介质层130的材料(即，图1至图2B中例示的第一电介质层130的材料)相同。[0153]位于基板110的第二表面处的背面场区域172可以是利用与基板110具有相同导电类型的杂质掺杂得比基板110更重的区域(例如，P+型区域)。
[0154]根据本发明的第三实施方式的背面场区域172的结构可以包括重场区域172H和轻场区域172L。背面场区域172的该结构不是必须的，而是可以选择性应用。还可以使用其他结构。
[0155]轻场区域172L是利用与基板110相同导电类型的杂质以第一浓度掺杂的区域(例如，P+型区域)。重场区域172H是利用与基板110相同导电类型的杂质以比第一浓度高的第二浓度掺杂的区域(例如，P++型区域)。重场区域172H可以沿着与第二指状电极151’相同的方向设置，并且可以直接接触第二指状电极151’。
[0156]第二电极150’可以位于背面场区域172上，并且可以包括沿第一方向设置的第二指状电极151’和沿与第一方向交叉的第二方向设置的第二汇流条电极152’。
[0157]第二指状电极151’可以按照与重场区域172H相同的图案沿第一方向形成在重场区域172H上，并且可以接触重场区域172H。
[0158]因而，第二指状电极151’可以电连接且物理连接至重场区域172H，可以彼此分离，并且可以沿固定方向彼此平行地延伸。
[0159]第二汇流条电极152’可以沿着与第二指状电极151’交叉的第二方向位于第二电介质层160上，并且可以接触第二电介质层160。亦即，第二电介质层160可以位于第二汇流条电极152’与背面场区域172之间，并且轻场区域172L可以位于第二汇流条电极152’下方。
[0160]第二指状电极151’的结构可以按照与图3中所示第一指状电极141相同的方式包括籽晶层和导电金属层。此外，第二汇流条电极152’的结构可以按照与图4中所示的第一汇流条电极142相同的方式包括导电金属颗粒和热固性树脂。
[0161]由于包括籽晶层和导电金属层的第二指状电极151’的配置与图3中所示第一指状电极141大致相同，因此可以简化或者可以完全省略进一步的说明。
[0162]此外，由于包括导电金属颗粒和热固性树脂的第二汇流条电极152’的配置与图4中所示第一汇流条电极142大致相同，因此可以简化或者可以完全省略进一步的说明。
[0163]在本发明的实施方式中，可以对钝化发射极和背面太阳能电池(PERC)结构的太阳能电池应用包括第一指状电极141和第一汇流条电极142的第一电极140,其中该第一指状电极141包括籽晶层141S和导电金属层141M，第一汇流条电极142包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS。
[0164]图10至图11例示了根据本发明的第四实施方式的太阳能电池。
[0165]更具体而言，图10是PERC结构的太阳能电池的局部透视图，图11是沿图10的X1-XI线截取的截面图。
[0166]如图10和11所示，根据本发明的第四实施方式的太阳能电池可以包括基板110、位于基板110的第一表面处并包括重掺杂发射极区域121H和轻掺杂发射极区域121L的发射极区域121、位于发射极区域121上的第一电介质层130、位于发射极区域121上并包括多个第一指状电极141和多个第一汇流条电极142的第一电极140、局部位于基板110的第二表面处的多个背面场区域172、位于基板110的第二表面上的背钝化层190、以及位于基板110的第二表面上并包括背电极层151和多个第二汇流条电极152的第二电极150。[0167]根据本发明的第四实施方式的基板110、发射极区域121、第一电介质层130和第一电极140可以使用图1至图7中例示的对这些部分的说明。
[0168]因而，由于根据本发明的第四实施方式的基板110、发射极区域121、第一电介质层130和第一电极140的配置与本发明的第一实施方式和第二实施方式大致相同，因此可以简化或者可以完全省略对它们的进一步说明。
[0169]多个背面场区域172位于第二电极150与基板110之间。各个背面场区域172可以是利用与基板110具有相同导电类型的杂质掺杂得比基板110更重的区域(例如，P+型区域)。
[0170]多个背面场区域172位于第二电极150与基板110之间，并且通过背钝化层190的多个孔仅部分形成在第二电极150与基板110之间的连接部分。
[0171]背钝化层190位于基板110的第二表面上，并具有多个孔。
[0172]背钝化层190防止或减少了在基板110的第二表面处和附近载流子的复合和/或消失，并提高了穿过基板110的光的内反射，由此提高了穿过基板110的光的再入射。背钝化层190可以具有单层结构或多层结构。例如，当背钝化层190具有多层结构时，背钝化层190可以包括三层。在该情况下，背钝化层190自基板110起可以包括氧化硅(SiOx)层、氮化娃(SiNx)层和氮氧化娃(SiOxNy)层。
[0173]如上所述，第二电极150可以包括背电极层151和多个第二汇流条电极152。
[0174]背电极层151位于背钝化层190上，使得其覆盖背钝化层190的整个表面。背电极层1151可以包括通过背钝化层190的孔与基板110电连接的多个连接部151C。
[0175]背电极层151可以由例如铝(Al)之类的导电材料形成。例如，背电极层151可以由从镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、锡(Sn)、锌(Zn)、铟(In)、钛(Ti)、金(Au)及它们的组合构成的组中选择的至少一种形成。另选地，可以使用其他材料。
[0176]第二汇流条电极152位于背钝化层190上，并电连接至背电极层151。第二汇流条电极152可以呈沿着与第一汇流条电极142相同方向延伸的带状。在该情况下，第二汇流条电极152可以位于与第一汇流条电极142相对的位置处。
[0177]第二汇流条电极152可以由与第一汇流条电极142相同的材料形成，并且可以具有与第一汇流条电极142相同的结构。
[0178]因而，第二汇流条电极152可以包括导电金属颗粒和热固性树脂。此外，图4中例示的第一汇流条电极142的结构和材料可以应用于第二汇流条电极152，因此可以简化或者可以完全省略进一步的说明。
[0179]如上所述，在本发明的第四实施方式中，由于第一指状电极141和第一汇流条电极142是用不同的制造方法制造，因此，第一指状电极141和第一汇流条电极142可以包括不同的电极结构和不同的材料。因此，由于第一指状电极141和第一汇流条电极142的制造方法不同，可以提高太阳能电池的效率和产量。
[0180]至此，本发明的实施方式描述了太阳能电池的结构，其中，第一指状电极141包括籽晶层141S和导电金属层141M，第一汇流条电极142包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS0下面描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法。
[0181]图12A至图12G例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法。
[0182]作为一个例子，基于图6中所示的太阳能电池描述了图12A至12G中例示的太阳能电池的制造方法。因此，显而易见的是，根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法可以应用于第一电极包括第一指状电极和第一汇流条电极的所有类型太阳能电池。
[0183]在该情况下，第一指状电极141用电镀法形成，并包括籽晶层141S和导电金属层141M，第一汇流条电极142用包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS的汇流条浆料P142形成，并且具有包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS的结构。
[0184]下面详细描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法。
[0185]首先，如图12A所示，在含有第一导电类型杂质的基板110的第一表面处形成含有与第一导电类型相反的第二导电类型杂质并具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域121L。
[0186]基板110的第一表面可以具有纹理以形成与先前工艺中具有多个不平坦部或者具有不平坦特征的不平坦表面相对应的纹理表面。因此，形成在基板110的第一表面处的轻掺杂发射极区域121L可以具有包括多个不平坦部的纹理表面。
[0187]可以通过在腔室中使含有第二导电类型杂质的气体扩散到含有第一导电类型杂质的基板110的第一表面中而形成轻掺杂发射极区域121L。
[0188]接下来，如图12B所示，可以在轻掺杂发射极区域121L上形成第一电介质层130。可以使用例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法之类的化学气相沉积(CVD)方法在腔室中沉积工艺气体而形成第一电介质层130。在该情况下，如有必要或者如有需要，可以改变工艺气体的种类和压力。第一电介质层130可以具有单层结构或多层结构。例如，第一电介质层130可以包括氮化硅(SiNx)层、氧化硅(SiOx)层、或氮氧化硅(SiOxNy)中的至少一种，每一种都通过工艺气体的沉积而形成在轻掺杂发射极区域121L上并含有氢(H)。
[0189]接下来，如图12C至12E所示，对第一电介质层130进行部分刻蚀，以在通过对第一电介质层130的部分刻蚀而露出的轻掺杂发射极区域121L处形成具有比第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域121H。
[0190]更具体而言，如图12C所示，在第一方向上与第一指状电极141具有相同图案并含有第二导电类型杂质的掺杂物浆料DP涂覆在第一电介质层130的一部分上。
[0191]可以使用喷墨印刷方法、旋涂方法或者丝网印刷方法等来涂覆掺杂物浆料DP。
[0192]本发明的实施方式例示并描述了沿着与第一指状电极141具有相同图案的第一方向在第一电介质层130的一部分上涂覆掺杂物浆料DP。然而，掺杂物浆料DP可以涂覆在第一电介质层130的整个表面上。可以不使用单独的掩膜等简单地形成重掺杂发射极区域121H。然而，在该情况下，所使用的掺杂物浆料DP的量增加，因此制造成本会增加。
[0193]如图12D所示，当掺杂物浆料DP沿第一方向部分地涂覆在第一电介质层130上时，激光照射设备LB在沿第一方向移动的同时选择性地将激光束照射到掺杂物浆料DP上。
[0194]换言之，激光束可以选择性地仅照射基板110的涂覆有掺杂物浆料DP的部分。
[0195]当掺杂物浆料DP涂覆在第一电介质层130的整个表面上时，该工艺可以同样适用。亦即，当掺杂物浆料DP涂覆在第一电介质层130的整个表面上时，激光束可以选择性地仅照射基板110的涂覆有掺杂物DP (即，将形成第一指状电极141)的部分。
[0196]如图12D所示，可以使用多个激光照射设备LB。另选地，可以多次重复使用一个激光照射设备LB。
[0197]如图12E所示，当激光束照射在第一电介质层130上的掺杂物浆料DP上时，第一电介质层130的一部分被刻蚀，同时掺杂物浆料DP的杂质扩散到轻掺杂发射极区域121L中。因此，重掺杂发射极区域121H可以形成在轻掺杂发射极区域121L的一部分处。
[0198]重掺杂发射极区域121H可以呈沿着与第一指状电极141相同的图案(即，第一方向)延伸的条状。
[0199]如图12E所示，可以对第一电介质层130的一部分进行刻蚀使之呈条状。另选地，可以对第一电介质层130进行刻蚀使之包括具有条状构造的多个开口。
[0200]可以通过调整激光束的移动速度或输出功率来执行对第一电介质层130的一部分进行刻蚀的上述工艺。
[0201]例如，如图12E所示，当激光束的移动速度相对减小且激光束的输出功率相对增大时，第一电介质层130的被刻蚀部分可以呈条状。
[0202]相反，与图12E不同，当激光束的移动速度相对增大且激光束的输出功率相对减小时，第一电介质层130的被刻蚀部分可以包括具有条状构造的多个开口。
[0203]在该情况下，被激光束刻蚀的第一电介质层130的宽度可小于第一指状电极141的宽度W141 (参见图2A)。
[0204]可以去除被激光束刻蚀的第一电介质层130的残余物以及掺杂物浆料DP的残余物。
[0205]接下来，如图12F所示，可以沿第一方向在重掺杂发射极区域121H上形成第一指状电极141。可以使用电镀法形成第一指状电极141。
[0206]因而，用于形成第一指状电极141的工艺可以包括用于在重掺杂发射极区域121H上形成籽晶层141S的工艺以及用于在籽晶层141S上形成导电金属层141M的工艺。因此，如图3所不,第一指状电极141可以包括籽晶层141S和导电金属层141M。
[0207]由于籽晶层141S和导电金属层141M的材料与图3中所示大致相同，因此可以简化或者可以完全省略进一步的说明。
[0208]如上所述，当第一指状电极141用电镀法形成时，由于不需要单独的对准工艺，因此可以更简单地制造第一指状电极141。此外，由于减小了激光束照射的区域，因此可以减少发射极区域121或基板110的热破坏。此外，当制造第一指状电极141时，防止了第一指状电极141穿过发射极区域121并接触基板110的分流现象。因此，可以进一步提高太阳能电池的产量。
[0209]接下来，如图12G所示，沿着与第一指状电极141的第一方向交叉的第二方向涂覆包括导电金属颗粒MB和热固性树脂RS的汇流条浆料P142，随后通过低温工艺形成第一指状电极142。
[0210]此外，可以通过汇流条浆料P142的低温工艺在第一指状电极141的籽晶层与重掺杂发射极区域121H之间的界面处形成借助硅化工艺通过镍(Ni )与硅(Si )之间的化学键合而生成的镍硅化物。
[0211]汇流条浆料P142的金属颗粒MB可以包含导电金属，例如，银(Ag)。在该情况下，金属颗粒MB可以呈圆形或椭圆形。
[0212]各金属颗粒MB的直径可以等于或小于I μ m，汇流条浆料Ρ142可以不包括玻璃粉。
[0213]汇流条浆料P142的热固性树脂RS可以包括单体环氧树脂或者丙烯酸树脂。
[0214]汇流条浆料P142还可以包括产生聚合反应的引发剂。
[0215]热固性树脂RS使金属颗粒MB黏合在一起，并在低温工艺(例如，大约300°C至350°C )下硬化。当对汇流条浆料P142执行热工艺时，引发剂产生聚合反应，并在初始阶段使金属颗粒MB黏合在一起，由此提高了第一汇流条电极142的强度。
[0216]汇流条浆料P142可以不包括玻璃粉。另选地，即使汇流条浆料P142包括玻璃粉，但玻璃粉的量可以等于或小于每单位体积汇流条浆料P142的大约10%。玻璃粉可以包含不导电材料。由于不导电材料的量增加，因此汇流条浆料P142的电阻增大。因此，基于不包括玻璃粉的汇流条浆料P142描述了本发明的实施方式。
[0217]可以在大约300°C至350°C执行汇流条浆料P142的低温工艺。
[0218]根据本发明的实施方式的汇流条浆料P142的低热工艺中的温度低于相关技术汇流条电极的形成工艺温度(例如，大约800°C至900°C)。此外，根据本发明的实施方式的汇流条浆料P142不包括玻璃粉，且热固性树脂RS在低温工艺(例如，大约300°C至350°C )中硬化。因此，即使对汇流条浆料P142执行热工艺，汇流条浆料P142也不穿过第一电介质层130。亦即，如图4所示，汇流条浆料P142的热固性树脂RS保留在最终完成的第一汇流条电极142中。
[0219]由于汇流条浆料P142的热工艺温度相对较低，因此，保留在汇流条浆料P142中的金属颗粒MB维持原始形状。亦即，如果在执行低温工艺之前各个金属颗粒MB呈圆形或椭圆形，最终完成的第一汇流条电极142的金属颗粒MB可以维持原始形状，因此而呈圆形或椭圆形。此外，由于汇流条浆料P142的热工艺温度相对较低，因此在汇流条浆料P142与发射极区域121之间的界面处不形成由于金属颗粒MB与发射极区域121的硅之间的反应而再结晶的金属层。
[0220]根据本发明的实施方式的第一汇流条电极142使用可以在低温工艺(例如，大约300°C至350°C)中形成的汇流条浆料P142形成。因此，可以减少发射极区域121和基板110的热破坏。因此，可以进一步提闻太阳能电池的效率。
[0221]接下来，在基板110的第二表面上形成背面场区域172和第二电极150。因此，可以完成如图6中所示的太阳能电池。
[0222]虽然已经参照多个示例性实施方式对这些实施方式进行了说明，但应当理解的是，本领域技术人员能够设想许多其他的修改和实施方式，这些其他的修改和实施方式也落入本公开的原理的精神的范围内。更具体而言，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，可以在所涉及的组合设置的组成部件和/或设置方面做出各种变型和修改。除了在组合部件和/或设置方面的变型和修改以外，另外的使用方式对本另一技术人员也是显而易见的。
【权利要求】
1.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括: 包含第一导电类型的杂质的基板； 位于所述基板的第一表面处的发射极区域，所述发射极区域包含与所述第一导电类型相反的第二导电类型的杂质，并包括具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域和具有比所述第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域； 位于所述发射极区域上的第一电介质层； 包括沿第一方向位于所述重掺杂发射极区域上的第一指状电极和沿第二方向位于所述轻掺杂发射极区域上的第一汇流条电极的第一电极； 位于所述基板的第二表面上并连接至所述基板的第二电极； 其中，所述第一指状电极包括接触所述重掺杂发射极区域的籽晶层和形成在所述籽晶层上的导电金属层，所述第一汇流条电极包括导电金属颗粒和热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一电介质层位于所述第一汇流条电极与所述轻掺杂发射极区域之间。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述导电金属颗粒包含银(Ag)。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，各个导电金属颗粒的大小等于或小于大约 I μ m。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一汇流条电极没有玻璃粉，或者包括等于或小于每单位体积的第一汇流条电极的大约10%的玻璃粉。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一汇流条电极没有在所述第一汇流条电极与所述发射极区域之间的界`面处再结晶的金属层。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述热固性树脂包括单体环氧树脂或者丙烯酸树脂。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一指状电极是电镀结构。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述籽晶层包含镍(Ni)和硅(Si)的镍硅化物，所述导电金属层包含锡(Sn)、铜(Cu)和银(Ag)中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述轻掺杂发射极区域直接接触所述第一电介质层，并且所述第一汇流条电极直接接触所述第一电介质层。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第二电极包括沿所述第一方向设置的第二指状电极以及沿与所述第一方向交叉的所述第二方向设置的第二汇流条电极。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中，所述第二指状电极包括籽晶层和形成在所述籽晶层上的导电金属层。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中，所述第二汇流条电极包括导电金属颗粒和热固性树脂。
14.一种太阳能电池的制造方法，该方法包括: 在基板的第一表面处形成具有第一薄膜电阻的轻掺杂发射极区域； 在所述轻掺杂发射极区域上形成第一电介质层； 在所述第一电介质层上涂覆掺杂物浆料，并向所述掺杂物浆料照射激光束，以形成具有比所述第一薄膜电阻小的第二薄膜电阻的重掺杂发射极区域； 沿第一方向在所述重掺杂发射极区域上形成第一指状电极，并沿第二方向在所述轻掺杂发射极区域上形成第一汇流条电极，由此形成第一电极； 在所述基板的第二表面上形成第二电极； 其中，所述第一电极的所述第一指状电极使用电镀法形成， 其中，所述第一电极的所述第一汇流条电极的形成包括:涂覆包括导电金属颗粒和热固性树脂的汇流条浆料，并对所述汇流条浆料执行预定温度工艺。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在大约300°C至350°C下执行所述汇流条浆料的所述预定温度工艺。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，当对所述汇流条浆料执行所述预定温度工艺时，所述汇流条浆料不穿过所述第一电介质层。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，当对所述汇流条浆料执行所述预定温度工艺时，在所述汇流条浆料与所述发射极区域之间的界面处不形成再结晶金属层。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，执行所述预定温度工艺之后所述导电金属颗粒的形状与执行预定低温工艺之前所述导电金属颗粒的形状相同。
19.根据权利要求14所述的太阳能电池，其中，所述汇流条浆料没有玻璃粉，或者包括等于或小于每单位体积的汇流条浆料的大约10%的玻璃粉。
20.根据权利要求14所述的太阳能电池，其中，所述热固性树脂包括单体环氧树脂或者丙烯酸树脂。
21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一指状电极包括形成在所述重掺杂发射极区域上并包含镍(Ni)的籽晶层以及形成在所述籽晶层上的导电金属层， 其中当对所述汇流条浆料执行所述预定温度工艺时，在所述第一指状电极的所述籽晶层上形成通过所述重掺杂发射极区域的镍(Ni)与硅(Si)之间的化学键合而生成的镍硅化物层。
【文档编号】H01L31/18GK103681930SQ201310155837
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】南正范, 郑寅道, 郑一炯, 金真阿 申请人:Lg电子株式会社