太阳能电池及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及太阳能电池及其制造方法，并且更具体地，设及一种具有改进的电极 连接结构的太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着诸如石油和煤的常规能源耗尽，对代替该些能源的另选能源的兴趣 在增加。在该些之中，太阳能电池作为将太阳能转换成电能的下一代电池正吸引相当多的 关注。
[0003] 该样的太阳能电池通过根据设计形成各种层和电极来制造。可W根据各种层和电 极的设计来确定太阳能电池的效率。应该克服低效率使得能够将太阳能电池付诸实际使 用。因此，应该设计各种层和电极使得太阳能电池效率被最大化。
【发明内容】
[0004] 本发明的实施方式提供了具有增强效率的太阳能电池及其制造方法。
[0005] 根据本发明的实施方式的太阳能电池包括；半导体基板；位于所述半导体基板上 的至少一个导电型区域；位于所述导电型区域上的保护层；W及电极，该电极被布置在所 述保护层上并且电连接至所述导电型区域。
【附图说明】
[0006] 将从结合附图进行的W下详细描述更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征 W及其它优点，附图中：
[0007] 图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的后视立体图；
[000引图2是根据本发明的实施方式的太阳能电池的截面图；
[0009] 图3是图2所例示的太阳能电池的部分后视平面图；
[0010] 图4例示了根据本发明的实施方式的例示了太阳能电池的第一电极与带状物 (ribbon)之间的粘合结构的各种示例的示意放大图；
[0011] 图5a至图化是例示了用于制造根据本发明的实施方式的太阳能电池的方法的截 面图；
[0012] 图6是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的电极的截面图；
[0013] 图7是根据本发明的又一实施方式的太阳能电池的电极的截面图；
[0014] 图8是根据本发明的再一个实施方式的太阳能电池的部分后视平面图；
[0015] 图9是根据本发明的修改的实施方式的太阳能电池的横截面图；
[0016] 图10是根据本发明的另一修改实施方式的太阳能电池的横截面图；
[0017] 图11是根据本发明的又一修改实施方式的太阳能电池的横截面图。
【具体实施方式】
[0018] 现在将详细地参照本发明的实施方式，其示例被例示在附图中。然而，本发明可W 用许多不同的形式加W具体化，并且不应该被解释为限于本文所阐述的实施方式。
[0019] 为了描述的清楚，在附图中例示了仅构成本发明的特征的元素并且从附图中省略 了将在本文中未被描述的其它元素。同样的附图标记在所有各处指代同样的元素。在附图 中，为了例示的清楚和方便可W放大或缩小构成元素的厚度、面积等。本发明不限于所例示 的厚度、面积等。
[0020] 还应当理解，贯穿本说明书，当一个元素被称为"包括"另一元素时，除非上下文另 外清楚地指示，否则术语"包括"指定另一元素的存在，但是不排除其它附加的元素的存在。 另外，应当理解，当诸如层、区域或板的一个元素被称为位于另一元素"上"时，一个元素可 W直接位于另一元素上，并且还可能存在一个或更多个中间元素。相比之下，当诸如层、区 域或板的一个元素被称为"直接位于"另一元素上时，不存在一个或更多个中间元素。
[0021] 在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的实施方式的太阳能电池化及用于 制造太阳能电池的方法。首先，将详细地描述太阳能电池模块，并且此后将详细地描述包括 在其中的太阳能电池和该些太阳能电池中使用的电极。
[0022] 图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的后视立体图。
[0023] 参照图1，根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100包括至少一个太阳能电 池（例如，太阳能电池）150、布置在太阳能电池150的正面上的第一基板121 (在下文中被 称为"前基板"）W及布置在太阳能电池150的背面上的第二基板122 (在下文中被称为"背 片"）。另外，太阳能电池模块100可W包括布置在太阳能电池150与前基板121之间的第 一密封层（sealant) 131W及布置在太阳能电池150与背片122之间的第二密封层132。将 在下面对此进行更详细的描述。
[0024] 首先，各个太阳能电池150被构造为包括用来将太阳能转换成电能的光电转换单 元W及电连接至该光电转换单元的电极。在本发明的实施方式中，光电转换单元例如可W 是包括半导体基板（例如，娃晶片）或半导体层（例如，娃层）的光电转换单元。将在下面 参照图2和图3详细地描述具有W上所述的结构的太阳能电池150。
[0025] 太阳能电池150包括一个或多个带状物144。太阳能电池150可W通过带状物144 彼此串联、并联或串并联电连接。将通过示例描述相邻的第一太阳能电池151和第二太阳 能电池152。也就是说，带状物144可W将第一太阳能电池151的第一电极42(见图2和 图3)连接至与第一太阳能电池151相邻的第二太阳能电池152的第二电极44(见图2和 图3)。可W不同地改变带状物144、第一太阳能电池151的第一电极42W及第二太阳能电 池152的第二电极44之间的连接结构。例如，第一太阳能电池151和第二太阳能电池152 的第一电极42可W沿着第一边缘彼此连接，并且第一太阳能电池151和第二太阳能电池 152的第二电极44可W沿着与第一边缘相对的第二边缘彼此连接。在该方面，带状物144 可W跨越第一太阳能电池151和第二太阳能电池152而形成W便连接布置在第一太阳能电 池151的第一边缘处的第一电极42和布置在与第一太阳能电池151相邻的第二太阳能电 池152的第二边缘处的第二电极44并且可W沿着第一边缘和第二边缘延伸。在该方面，为 了防止带状物144和第一太阳能电池151及第二太阳能电池152之间的不必要的短路，绝 缘层142被部分地布置在带状物144和第一太阳能电池151及第二太阳能电池152之间， 并且在绝缘层142之外突出的带状物144的突出部可W连接至第一电极42或第二电极44。 然而，本发明的实施方式不限于上述示例并且各种修改是可能的。
[0026] 另外，汇流带状物145交替地连接由带状物144连接并且布置在单行中的太阳能 电池150的带状物144的相对端部。汇流带状物145可W被布置在与布置在单行中的太阳 能电池150的端部交叉的方向上。汇流带状物145可W连接至接线盒，所述接线盒收集由 太阳能电池150产生的电并且防止电的反向流动。
[0027] 第一密封层131可W被布置在太阳能电池150的正面上，并且第二密封层132可 W被布置在太阳能电池150的背面上。第一密封层131和第二密封层132通过层压彼此粘 附，进而防止可能不利地影响太阳能电池150的水分或氧气的渗透并且使得能实现太阳能 电池150的元素的化学结合。
[0028] 第一密封层131和第二密封层132可W是己締醋酸己締醋巧VA)共聚物树脂、聚 己締醇缩了醒、娃树脂、醋基树脂、締姪基树脂等，但是本发明的实施方式不限于此。因此， 可W通过除层压W外的各种方法使用各种其它材料来形成第一密封层131和第二密封层 132。
[0029] 前基板121被布置在第一密封层131上W便借此穿过太阳光并且可W由钢化玻璃 制成W保护太阳能电池150免于外部冲击等。另外，前基板121可W由低铁钢化玻璃制成 W防止太阳光的反射并且增加太阳光的透射率，但是本发明的实施方式不限于此。也就是 说，前基板121可W由各种其它材料制成。
[0030] 背片122被布置在太阳能电池150的其它表面上W保护太阳能电池150并且是防 水且绝缘的并且阻挡紫外光。背片122可W由层、片等制成。背片122可W是Tedlar/PET/ Tedlar(TPT)型的，或者可W是聚偏二氣己締（PVD巧树脂等形成在聚对苯二甲酸己二醇醋 (PET)上的结构。作为具有（C&CF,)。的结构的聚合物的PVDF具有双氣分子结构进而具有 极好的机械特性、耐久性和抗UV性，但是本发明的实施方式不限于此。也就是说，背片122 可W由各种其它材料制成。在该方面，背片122可W由具有极好反射率的材料制成，W便反 射从前基板121入射的太阳光并且W便太阳光被再用，但是本发明的实施方式不限于此。 也就是说，背片122可W由透明材料（例如，玻璃）制成，使得太阳光借此入射进而太阳能 电池模块100可W被具体化为双面光接收太阳能电池模块。
[0031] 现在将参照图2和图3详细地描述W上所述的太阳能电池150的结构。
[0032] 图2是根据本发明的实施方式的太阳能电池150的截面图，并且图3是图2的太 阳能电池150的部分后视平面图。
[0033] 参照图2和图3,根据该实施方式的太阳能电池150包括包含基区域110的半导体 基板10、位于半导体基板10上的导电型区域32或导电型区域34(或导电型区域32和导电 型区域34)、位于导电型区域32和导电型区域34上的保护层40a、连接至导电型区域32和 导电型区域34中的一个同时插置保护层40a的电极42或电极44 (或电极42和电极44)。 在该种情况下，导电型区域32和导电型区域34可W包括具有第一导电型的第一导电型区 域32和具有第二导电型的第二导电型区域34。电极42和电极44可W包括电连接至第一 导电型区域32的第一电极42和电连接至第二导电型区域34的第二电极44。太阳能电池 150还可W包括隧道层20、纯化层24、防反射层26、绝缘层4化等。将对此进行更详细的描 述。
[0034] 半导体基板10可W包括W相对较低的渗杂浓度包括（渗杂物的）第二导电型渗 杂物的基区域110。基区域110可W包括包含第二导电型渗杂物的结晶半导体。例如，基区 域110可W包括包含第二导电型渗杂物的单晶半导体或多晶半导体。具体地，基区域110 可W是包括第二导电型渗杂物的单晶半导体（例如，单晶晶片，更具体地，单晶娃晶片）。当 基区域110包括单晶娃时，太阳能电池150是单晶娃太阳能电池。太阳能电池150基于基 区域110或包括具有高程度的结晶性和低程度的缺陷的单晶娃的半导体基板10,进而，太 阳能电池150具有增强电特性。
[0035] 第二导电型渗杂物可W是n型或P型的。例如，当基区域110是n型的时，用来与 基区域110-起形成通过光电转换而形成载流子的结（例如，其中隧道层20被布置在其之 间的pn结）的P型的第一导电型区域32具有宽区域，进而可W增加光电转换区域。另外， 在该种情况下，具有宽区域的第一导电型区域32有效地收集具有相对较慢的移动速率的 空穴，进而还可W有助于光电转换效率的改进。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。
[0036] 另外，半导体基板10可W在其正面处包括正面场区域130。正面场区域130可W 具有与基区域110的导电型相同的导电型和比基区域110更高的渗杂浓度。
[0037] 在本发明的实施方式中，正面场区域130是通过利用第二导电型渗杂物W相对较 高的渗杂浓度对半导体基板10进行渗杂而形成的渗杂区域。因此，正面场区域130构成包 括第二导电型的结晶（单晶或多晶）半导体的半导体基板10。例如，正面场区域130可W 被形成为第二导电型的单晶半导体基板（例如，单晶娃晶片基板）的一部分。然而，本发明 的实施方式不限于上述示例。因此，可W通过利用第二导电型渗杂物对与半导体基板10分 开的半导体层（例如，非晶半导体层、微晶半导体层或多晶半导体层）进行渗杂来形成正面 场区域130。在本发明的另一实施方式中，正面场区域130可W是与经由通过与半导体基板 10相邻形成的层（例如，纯化层24和/或防反射层26)的固定电荷进行渗杂而形成的区域 类似地动作的场区域。例如，当基区域110是n型时，纯化层24可W包括具有固定负电荷 的氧化物（例如，侣氧化物）W在基区域110的表面处形成反型层。该反型层可W被用作 场区域。在该种情况下，半导体基板10不包括附加的渗杂区域并且由基区域110构成，进 而，能够使半导体基板10的缺陷最小化。可W使用各种其它方法来形成具有各种结构的正 面场区域130。
[003引在本发明的实施方式中，可W使半导体基板10的正面织构化W具有形式为棱形 等的不平表面（或突出部和/或压下部）。通过织构（tex化ring)工艺，不平部形成在半导 体基板10的正面处，进而其表面粗趟度增加，由此可W减小入射在半导体基板10的正面上 的光的反射率。因此，到达由基区域110和第一导电型区域32形成的pn结的光的量可W 增加，并且因此，可W使光损失最小化。
[0039] 此外，半导体基板10的背面可W是通过镜面抛光等形成的相对平滑且平坦的表 面，并且与半导体基板10的正面相比具有更低的表面粗趟度。如在本发明的实施方式中一 样，当第一导电型区域32和第二导电型区域34 -起形成在半导体基板10的背面上时，太 阳能电池150的特性