太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及太阳能电池，并且更具体地涉及具有改进的电极结构的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]近来，随着诸如石油和煤炭的现有能源的消耗殆尽，对于替代的能源的兴趣与日俱增。特别地，直接将太阳能转换为电能的太阳能电池作为下一代替代能源受到了大量的关注。
[0003]这些太阳能电池可以通过根据设计来形成各种层和电极来制造。在该方面，可以根据各种层和电极的设计来确定太阳能电池的效率。为了太阳能电池的广泛应用，需要克服其低效率。因此，需要开发一种制造太阳能电池的方法，通过设计各种层和电极来使得其效率最大化。
[0004]相关申请的交叉引用
[0005]本申请要求2013年11月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2013-0135649的优先权，通过引用将其公开并入这里。
【发明内容】
[0006]本发明的实施方式提供了具有增强的效率的太阳能电池。
[0007]在本发明的一个实施方式中，太阳能电池包括光电转换单元，其包括形成在光电转换单元的同一侧的第一导电类型区域和第二导电类型区域。电极接触光电转换单元并且包括形成在光电转换单元上的粘附层和形成在粘附层上的电极层。粘附层具有大于光电转换单元的热膨胀系数并且小于电极层的热膨胀系数的热膨胀系数。
[0008]粘附层的热膨胀系数大于第一导电类型区域和第二导电类型区域的热膨胀系数。
[0009]粘附层可以具有透明度。
[0010]粘附层可以包括金属。
[0011]粘附层可以包括钛(Ti)或钨(W)。
[0012]电极层可以包括多个层，并且粘附层具有小于电极层的多个层中的每一个的厚度。
[0013]粘附层可以具有50nm以下的厚度。
[0014]光电转换单元可以包括半导体基板和半导体层中的至少一个，并且半导体基板或半导体层可以包括硅(Si)，并且电极层的与粘附层相邻的部分可以包括铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)及其合金中的至少一种。
[0015]电极层可以包括第一电极层，其布置在粘附层上并且包括反射材料；以及第二电极层，其形成在第一电极层上并且连接到带。
[0016]第一电极层可以包括Cu、Al、Ag、Au及其合金中的至少一种。
[0017]粘附层与第一电极层的厚度比率可以为1:2至1:60。
[0018]粘附层与第一电极层的厚度比率可以为1:10至1:30。
[0019]第一电极层可以具有50nm至300nm的厚度。
[0020]第二电极层可以包括锡(Sn)和镍(Ni)-钒(V)合金中的至少一种。
[0021]第二电极层可以通过派射来形成并且具有50nm至300nm的厚度。
[0022]第二电极层可以通过镀来形成并且具有5μηι至10 μm的厚度。
[0023]电极层可以进一步包括第三电极层，其形成在第一电极层上并且被布置在第一电极层与第二电极层之间，第三电极层具有大于第一电极层和第二电极层的厚度，并且第三电极层具有大于第一电极层和第二电极层的面积。
[0024]第三电极层可以通过镀来形成并且包括Cu。
[0025]电极层可以进一步包括种电极层，其布置在第一电极层与第三电极层之间。
[0026]种电极层可以通过溅射来形成并且包括Cu。
[0027]在本发明的另一实施方式中，太阳能电池包括光电转换单元，其包括形成在光电转换单元的同一侧的第一导电类型区域和第二导电类型区域；以及电极，其形成在光电转换单元上并且包括形成在光电转换单元上的粘附层和形成在粘附层上的电极层，其中，粘附层包括钛(Ti)或钨(W)。
[0028]在根据本发明的实施方式的太阳能电池中，电极包括粘附层，其具有导电性和透明度并且其热膨胀系数处于特定范围内，并且因此，太阳能电池可以具有优异的特性。即，由于粘附层具有导电性和透明度，因此，粘附层可以使得电极能够保持优异的导电性并且产生从电极的与粘附层相邻的部分(例如，第一电极层)的反射。因此，第一电极层用作反射电极层并且因此增加了具有长波长的光的反射，这导致了在光电转换中使用的光的量的增加。另外，由于粘附层具有处于半导体基板(或半导体层)与电极层的热膨胀系数之间的热膨胀系数，因此减小了半导体基板(或半导体层)与电极层的热膨胀系数之间的差，并且因此，可以增强半导体基板(或半导体层)与电极层之间的接触特性。因此，可以通过改进其各种特性来增强太阳能电池的效率。
【附图说明】
[0029]结合附图，根据下面的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和其它优点能够得到更清楚的理解，在附图中:
[0030]图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的后透视图；
[0031]图2是根据本发明的实施方式的太阳能电池的截面图；
[0032]图3是图2中所示的太阳能电池的部分后平面图；
[0033]图4示出了根据本发明的实施方式的太阳能电池的电极与带之间的粘附结构的各种示例的示意性放大图；
[0034]图5是可以在根据本发明的另一实施方式的太阳能电池中使用的电极的视图并且示出了对应于图1的放大的圈的部分；
[0035]图6是可以在根据本发明的另一实施方式的太阳能电池中使用的电极的视图并且示出了对应于图1的放大的圈的部分；
[0036]图7是根据本发明的实施方式的太阳能电池的部分后平面图；
[0037]图8是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图；
[0038]图9是示出根据示例I至3和比较示例I和2制造的太阳能电池中的每一个的电极的波长的反射率的测量结果的图；
[0039]图10示出了照片，其分别示出了在进行热处理器以减少背表面钝化膜中的裂纹的发生之前和之后的示例I的太阳能电池的背表面；以及
[0040]图11示出了照片，其分别示出了在进行热处理器以减少背表面钝化膜中的裂纹的发生之前和之后的比较示例I的太阳能电池的背表面。
【具体实施方式】
[0041]现在参考本发明的优选实施方式，在附图中示出了其示例。然而，将理解的是，本发明不应限于这些实施方式并且可以以各种方式来修改。
[0042]在附图中，为了清楚描述本发明，在附图中仅示出了构成本发明的必要特征的元件，并且从附图中省略了将不在这里描述的其它非必要元件。在说明书中相同的附图标记标识相同的元件。在附图中，为了示出的清楚和方便起见，构成元件的厚度、面积等等可以被夸大或减小。本发明不限于所示出的厚度、面积等等。
[0043]将理解的是，在整个说明书中，当一个元件被称为“包括”另一元件时，该表述“包括”表示另一元件的存在但是不排除其它额外的元件的存在，除非另有所述。另外，将理解的是，当诸如层、膜、区域或板的一个元件被称为“在另一元件之上”时，其可能直接地位于另一元件上或者也可以存在一个或多个中间元件。相反地，当诸如层、膜、区域或板的一个元件被称为“直接在另一元件之上”时，不存在一个或多个中间元件。
[0044]下面，将参考附图详细描述根据本发明的实施方式的太阳能电池以及在太阳能电池中使用的电极。首先，将详细描述太阳能电池模块并且之后将详细描述其中包括的太阳能电池以及在太阳能电池中使用的电极。
[0045]图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的后透视图.
[0046]参考图1，根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100包括太阳能电池150、布置在太阳能电池150的前表面上的第一基板121 (下面称为“前基板”)以及布置在太阳能电池150的后表面上的第二基板122(下面称为“背片”)。另外，太阳能模块100可以包括布置在太阳能电池150与前基板121之间的第一密封部131和布置在太阳能电池150与背片122之间的第二密封部132。将在下面对此进行更详细的描述。
[0047]首先，每个太阳能电池150被构造为包括光电转换单元，其用于将太阳能转换为电能；以及电极，其电连接到光电转换单元。在本发明的实施方式中，光电转换单元可以例如为下述光电转换单元，其包括半导体基板(例如，硅晶圆)或半导体层(例如，硅层)。在下面将参考图2和图3详细描述具有上述结构的太阳能电池150。
[0048]太阳能电池150包括带144并且可以利用带串行、并行或串行-并行地彼此电连接。将借助于示例描述相邻的第一太阳能电池151和第二太阳能电池152。S卩，带144可以将第一太阳能电池151的第一电极42 (参见图2和图3)连接到与第一太阳能电池151相邻的第二太阳能电池152的第二电极44 (参见图2和图3)。带144、第一太阳能电池151的第一电极42和第二太阳能电池152的第二电极44之间的连接结构可以不同地改变。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可以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沿着与第一边缘相反的第二边缘彼此连接。在该方面，带144可以形成为跨过第一太阳能电池151和第二太阳能电池152以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并且可以沿着第一边缘和第二边缘延伸。在该方面，为了防止带144与第一太阳能电池151和第二太阳能电池152之间的不必要的短路，绝缘膜142被部分地布置在带144与第一太阳能电池151和第二太阳能电池152之间，并且带144的突出超过绝缘膜142的突出部可以连接到第一电极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都是可能的。
[0049]另外，总线带145替选地连接到由带144连接并且以单行布置的太阳能电池150的带144的相反的末端。总线带145可以布置在跨过以单行布置的太阳能电池150的末端部分的方向上。总线带145连接到接线盒，其收集由太阳能电池150产生的电力并且防止电力的反向流动。
[0050]第一密封部131可以被布置在太阳能电池150的光接收表面上，并且第二密封部132可以布置在太阳能电池150的其它表面上。第一密封部131和第二密封部132通层叠而彼此粘附并且因此防止了可能不利地影响太阳能电池150的湿气或氧气的侵入并且使得能够实现太阳能电池150的元件的化学结合。
[0051]第一密封部131和第二密封部132可以是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛、硅树脂、基于弹性体的树脂、基于烯烃的树脂等等，但是本发明的实施方式不限于此。因此，可以利用除了层叠之