CN102593204B - 太阳能电池和制造该太阳能电池的方法 - Google Patents

太阳能电池和制造该太阳能电池的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了太阳能电池和制造该太阳能电池的方法。一种太阳能电池,包括:第一导电类型的基板;与第一导电类型相反的第二导电类型的发射极区域,该发射极区域位于基板处并且具有第一方块电阻;第一重掺杂区域,其位于基板处并且具有小于第一方块电阻的第二方块电阻;多个第一电极,其位于基板上,与第一重掺杂区域的至少一部分重叠,并且连接到第一重掺杂区域的至少一部分;以及至少一个第二电极,其位于基板上并且连接到基板。

Description

太阳能电池和制造该太阳能电池的方法
技术领域
本发明的实施方式涉及一种太阳能电池和制造该太阳能电池的方法。
背景技术
近来,由于预计到诸如石油和煤炭的现有能源将耗尽,因此对于替代现有能源的另选能源的兴趣正在增加。在另选能源当中,用于从太阳能产生电能的太阳能电池已经引起了特别的关注。
太阳能电池通常包括具有不同导电类型(例如p型和n型)并且形成p-n结的半导体部件;以及分别连接到不同导电类型的半导体部件的电极。
当光入射在太阳能电池上时,在半导体部件中产生电子空穴对。电子和空穴在p-n结的影响下分别移动到n型半导体部件和p型半导体部件。连接到n型半导体部件和p型半导体部件的电极分别收集电子和空穴。使用电线将电极彼此连接,从而获得电力。
发明内容
在一方面,提供一种太阳能电池,其包括:第一导电类型的基板;与第一导电类型相反的第二导电类型的发射极区域,所述发射极区域位于所述基板处,所述发射极区域具有第一方块电阻;第一重掺杂区域,所述第一重掺杂区域位于所述基板处,所述第一重掺杂区域具有小于所述第一方块电阻的第二方块电阻;多个第一电极,所述多个第一电极位于所述基板上,与所述第一重掺杂区域的至少一部分重叠,并且连接到所述第一重掺杂区域的所述至少一部分;以及至少一个第二电极,所述至少一个第二电极位于所述基板上并且连接到所述基板,其中所述第一重掺杂区域具有下述结构中的至少一种:包括在第一方向上延伸的第一部分以及在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的第二部分的结构;以及在相对于所述基板的侧面的倾斜方向上延伸的结构。
第一重掺杂区域的第一部分和第二部分可以彼此交叉并且可以形成多个交叉点。第一部分和第二部分可以在多个交叉点处彼此连接。
多个第一电极中的每一个可以沿着多个交叉点延伸。
多个第一电极中的每一个可以包括在第三方向上延伸的第一部分。
第三方向可以不同于第一方向和第二方向。
第三方向可以与第一方向和第二方向中的一个相同。
第一重掺杂区域可以位于多个第一电极下面并且还可以包括沿着多个第一电极在第三方向上延伸的第三部分。
多个第一电极中的每一个还可以包括在不同于第三方向的第四方向上延伸的第二部分。
包括第一部分和第二部分的第一重掺杂区域可以按第一格子形状布置在基板处,并且包括第一部分和第二部分的多个第一电极可以按第二格子形状布置在基板上。第一格子形状和第二格子形状可以以预定角度错开(stagger)或者可以在第三方向和第四方向中的至少一个方向上错开预定距离。
太阳能电池还可以包括第一汇流条(bus bar),其位于基板上并且连接到多个第一电极。
太阳能电池还可以包括第二重掺杂区域,其具有小于第二方块电阻的第三方块电阻,该第二重掺杂区域在基板处位于多个第一电极下面并且连接到多个第一电极。
第一重掺杂区域的第一部分和第二部分可以彼此不交叉并且可以彼此不连接。
太阳能电池还可以包括第一汇流条,其位于基板上并且连接到多个第一电极。
第一重掺杂区域还可以包括第三部分,其在不同于第一方向和第二方向的第三方向上延伸。
第一重掺杂区域的第三部分可以通过第一部分和第二部分的交叉点并且可以连接到第一部分和第二部分。
多个第一电极中的每一个可以包括主分支,其位于第一重掺杂区域的第三部分上并且沿着第三部分延伸;以及至少一个子分支,其位于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分中的至少一个上并且沿着第一部分和第二部分中的至少一个延伸。一个第一电极的至少一个子分支可以与邻近于该一个第一电极的另一第一电极分离。
多个第一电极中的每一个可以包括主分支,其在与第一重掺杂区域的第三部分交叉的方向上延伸;以及至少一个子分支,其位于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分中的至少一个上并且沿着第一部分和第二部分中的至少一个延伸。
多个第一电极中的每一个可以包括主分支,其位于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分中的一个部分上并且沿着该一个部分延伸;以及至少一个子分支,其位于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分中的另一部分上并且沿着该另一部分延伸。一个第一电极的至少一个子分支可以与邻近于该一个第一电极的另一第一电极分离。
第一重掺杂区域的第一部分至第三部分中的至少两个可以彼此不交叉并且可以彼此不连接。
基板可以具有穿过基板的多个通孔。多个第一电极可以位于基板的第一表面上,并且第一汇流条可以位于与基板的第一表面相反的第二表面上。多个第一电极、第一汇流条或者这两者可以位于多个通孔内部,并且多个第一电极和第一汇流条可以通过多个通孔彼此连接。
多个通孔可以位于基板的对应于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分的交叉点的位置处。
基板可以具有穿过基板的多个通孔,多个第一电极和第一汇流条可以位于与基板的光入射到其上的第一表面相反的第二表面上。第一重掺杂区域的一部分可以位于多个通孔内部并且可以连接到多个第一电极。
多个通孔可以位于基板的对应于第一重掺杂区域的第一部分和第二部分的交叉点的位置处。
多个第一电极可以位于基板的第一表面上。至少一个第二电极可以包括位于基板的与第一表面相反的第二表面上的多个第二电极。基板的第一表面和第二表面可以是光入射到其上的入射表面。
附图说明
附图被包括进来以提供本发明的进一步理解,并且被并入本说明书中且构成本说明书的一部分,附图示出了本发明的实施方式,并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中:
图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池的部分立体图;
图2是沿着图1的线II-II截取的截面图;
图3示出了根据本发明的实施方式的太阳能电池中在基板处形成的重掺杂区域的布置形状;
图4是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和包括前汇流条的前电极部件的布置形状的部分平面图;
图5是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和前电极部件的布置形状的部分平面图;
图6是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和包括前汇流条的前电极部件的布置形状的部分平面图;
图7是沿着图6的线VII-VII截取的截面图;
图8是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和包括前汇流条的前电极部件的另一布置形状的部分平面图;
图9是示出根据本发明的实施方式的使用互连件的多个太阳能电池的连接的截面图;
图10是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和不包括前汇流条的前电极部件的另一布置形状的部分平面图;
图11和12是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和前电极部件的各种布置形状的部分平面图;
图13是根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例的部分立体图;
图14是沿着图13的线XIV-XIV截取的截面图;
图15示意性地示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域、前电极、前汇流条和通孔的布置形状;
图16示意性地示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域、前电极、前汇流条和通孔的另一布置形状;
图17是根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例的部分截面图;
图18示意性地示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域、前电极和前汇流条的布置形状;
图19是沿图18的线XIX-XIX截取的截面图;
图20是沿图18的线XIX-XIX截取的另一截面图;
图21和22示意性地示出根据本发明的实施方式的太阳能电池中的重掺杂区域和前电极的布置形状;
图23是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的部分立体图;
图24是沿图23的线XXIII-XXIII截取的截面图;
图25是图23和24中所示的太阳能电池的示意性平面图;
图26至29是根据本发明的实施方式的太阳能电池的各种示例的示意性平面图;
图30是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的示例的部分立体图;
图31是沿图30的线XXXI-XXXI截取的截面图;
图32是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的另一示例的部分立体图;
图33是沿图32的线XXXIII-XXXIII截取的截面图;
图34是根据本发明的实施方式的基板的前表面和背表面中的每一个的一部分的示意性平面图,更具体地,(a)是基板的前表面的一部分的示意性平面图,并且(b)是基板的背表面的一部分的示意性平面图;以及
图35是图32中所示的太阳能电池的基板的背表面的示意性平面图。
具体实施方式
在下面将参照其中示出本发明的示例性实施方式的附图更充分地描述本发明的实施方式。然而,本发明可以以很多不同形式来实施并且不应被理解为限于这里阐述的实施方式。
在附图中,为了清楚起见,层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。将理解的是,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时,其能够直接在该另一元件上或者也可以存在中间元件。相比之下,当元件被称为“直接”在另一元件上时,不存在中间元件。
下面参考图1和2描述根据本发明的实施方式的太阳能电池。
如图1和2中所示,根据本发明的实施方式的太阳能电池11包括基板110;发射极区域121,其位于基板110的光入射在其上的入射表面(以下称为“前表面或第一表面”)处;重掺杂区域123,其位于基板110的前表面处并且连接到发射极区域121;抗反射层130,其位于发射极区域121和重掺杂区域123上;前电极部件(或第一电极部件)140,其连接到发射极区域121的至少一部分和重掺杂区域123的至少一部分;背场(BSF)区域172,其位于基板110的与前表面相对的表面(以下称为“背表面或第二表面”)处;以及背电极部件(或第二电极部件)150,其位于基板110的背表面上。
基板110是由诸如第一导电类型硅(例如p型硅)的半导体形成的半导体基板,但是不要求如此。半导体是诸如单晶硅和多晶硅的结晶半导体。
当基板110为p型时,基板110被掺杂有诸如硼(B)、镓(Ga)和铟(In)的III族元素的杂质。另选地,基板110可以为n型。当基板110为n型时,基板110可以掺杂有诸如磷(P)、砷(As)和锑(Sb)的V族元素的杂质。
与图1和2中所示的构造不同的是,在另选示例中,基板110的前表面可以具有与具有多个突起和多个凹陷或者具有不均匀特征的不均匀表面相对应的纹理表面。在这种情况下,位于基板110的前表面上的发射极区域121、重掺杂区域123和抗反射层130中的每一个可以具有纹理表面。可以通过对基板110的平坦表面执行的单独的工艺来形成纹理表面。例如,可以通过下面的工艺来形成纹理表面:切割损伤移除工艺,用于使用HF等移除在用于从硅锭制造太阳能电池基板的切片工艺中产生的切割损伤部分;或者在完成切割损伤移除工艺之后通过干法或湿法蚀刻的纹理化工艺。
如上所述,如果基板110的前表面通过单独的工艺而具有纹理表面,则基板110的入射面积可以增加,并且光反射可以由于纹理表面导致的多个反射操作而减少。因此,入射在基板110上的光量可以增加,并且太阳能电池11的效率可以得到提高。
发射极区域121是通过用与基板110的第一导电类型(例如,p型)相反的第二导电类型(例如,n型)的杂质掺杂基板110而形成的杂质掺杂区域。发射极区域121位于基板110的前表面处。因此,第二导电类型的发射极区域121与基板110的第一导电类型区域一起形成p-n结。
通过入射在基板110上的光产生的电子和空穴通过由于基板110和发射极区域121之间的p-n结导致的内置电势差移动到对应组件。即,电子移动到n型半导体,并且空穴移动到p型半导体。因此,当基板110是p型并且发射极区域121是n型时,空穴移动到基板110的背表面并且电子移动到发射极区域121。
因为发射极区域121与基板110的第一导电类型区域一起形成p-n结,因此不同于本发明的实施方式,当基板110是n型时,发射极区域121可以是p型。在这种情况下,电子移动到基板110的背表面并且空穴移动到发射极区域121。
返回本发明的实施方式,当发射极区域121是n型时,可以通过用V族元素的杂质掺杂基板110来形成发射极区域121。相反地,当发射极区域121是p型时,可以通过用III族元素的杂质掺杂基板110来形成发射极区域121。
重掺杂区域123是比发射极区域121更重地掺杂有与发射极区域121相同导电类型的杂质的杂质掺杂区域。因此,发射极区域121和重掺杂区域123是用第二导电类型的杂质掺杂的杂质掺杂区域。
发射极区域121和重掺杂区域123的杂质掺杂浓度相互不同。更具体地,重掺杂区域123的杂质掺杂浓度高于发射极区域121的杂质掺杂浓度。重掺杂区域123以与发射极区域121相同的方式与基板110一起形成p-n结。因此,当基板110是p型并且重掺杂区域123是n型时,按照与发射极区域121相同的方式,由于基板110和重掺杂区域123之间的p-n结,空穴移动到基板110的背表面并且电子移动到重掺杂区域123以及发射极区域121。此外,发射极区域121的杂质掺杂厚度d11不同于重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d12。例如,发射极区域121的杂质掺杂厚度d11小于重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d12。
如上所述,因为发射极区域121的杂质掺杂厚度d11不同于重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d12,因此,重掺杂区域123的上表面(即,接触抗反射层130的表面)朝向抗反射层130突出,并且超出发射极区域121的上表面(即,接触抗反射层130的表面)。因此,发射极区域121的上表面和重掺杂区域123的上表面位于与基板110的背表面平行的不同线上。因此,其上形成有发射极区域121和重掺杂区域123的基板110的前表面由于发射极区域121和重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d11和d12之间的差异而具有不均匀表面。在这种情况下,如果基板110的前表面具有纹理表面,则可以认为,发射极区域121和重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d11和d12在通过纹理化前表面的突起的高度之间的差异而获得的误差界限内基本上彼此相等。
发射极区域121和重掺杂区域123的方块电阻由于发射极区域121和重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d11和d12之间的差异而彼此不同。一般来说,方块电阻与杂质掺杂厚度成反比。因此,在本发明的实施方式中,因为发射极区域121的杂质掺杂厚度d11小于重掺杂区域123的杂质掺杂厚度d12,因此发射极区域121的方块电阻大于重掺杂区域123的方块电阻。例如,发射极区域121的方块电阻可以大致为80Ω/sq.至150Ω/sq.,并且重掺杂区域123的方块电阻可以大致为5Ω/sq.至30Ω/sq.。
如图1、3和4中所示,具有相对较高的杂质掺杂浓度的重掺杂区域123在基板110处在第一方向和与第一方向交叉的第二方向上延伸。
因此,重掺杂区域123按格子形状(例如,第一格子形状)布置在基板110的前表面处。第一方向和第二方向不是与基板110的侧面平行的方向,而是相对于基板110的侧面倾斜的倾斜方向。因此,重掺杂区域123没有布置在与基板110的侧面平行的方向上,而是与基板110的侧面成预定角度θ1和θ2而延伸。
角度θ1是重掺杂区域123的在第一方向上延伸的第一部分12a与基板110的侧面之间的角度。角度θ2是重掺杂区域123的在第二方向上延伸的第二部分12b与基板110的侧面之间的角度。角度θ1和θ2大于0°并且小于90°。例如,图3中所示的角度θ1和θ2大约为45°。在图3中,第一方向和第二方向以直角彼此交叉。然而,第一方向和第二方向可以以大于0°并且小于90°的预定角度彼此交叉。
因为从基板110的前表面的杂质掺杂区域排除重掺杂区域123之后的部分是发射极区域121,因此,由重掺杂区域123围绕的发射极区域121具有如图3中所示的菱形形状。
如上所述,当电子和空穴在基板110的第一导电类型区域和发射极区域121之间的p-n结的影响下移动时,由于载流子和杂质的移动方向导致的载流子损失量可能由于具有不同方块电阻和不同杂志掺杂浓度的发射极区域121和重掺杂区域123而变化。
换言之,当载流子移动通过掺杂有第二导电类型的杂质的杂质掺杂区域的相对较低方块电阻部分时的载流子的移动通常比当载流子移动通过掺杂有第二导电类型的杂质的杂质掺杂区域的相对较高方块电阻部分时的载流子的移动更容易。此外,随着杂质掺杂区域的杂质掺杂浓度的增加,杂质掺杂区域的导电性增加。
因此,如在本发明的实施方式中一样,当对应的载流子(例如,电子)移动到发射极区域121和重掺杂区域123时,位于具有相对较高的方块电阻的发射极区域121中的载流子移动到具有比发射极区域121小的相对较低的方块电阻并且靠近发射极区域121的重掺杂区域123。在这种情况下,因为发射极区域121的杂质掺杂浓度小于重掺杂区域123的杂志掺杂浓度,因此,与当载流子移动通过重掺杂区域123时相比,极大地降低了当载流子从发射极区域121移动到重掺杂区域123时由于杂质导致的载流子损失量。
如上所述,当位于发射极区域121中的载流子移动到具有相对较低的方块电阻的重掺杂区域123时,由于重掺杂区域123的导电性大于发射极区域121的导电性,因此移动到重掺杂区域123的载流子沿着在第一方向和第二方向上延伸的重掺杂区域123移动。因此,重掺杂区域123用作用于传输载流子的半导体电极或半导体沟道。
在这种情况下,如图4中所示,发射极区域121的一部分和重掺杂区域123的一部分邻接前电极部件140,并且前电极部件140包含金属。因此,前电极部件140的导电性比重掺杂区域123的导电性以及发射极区域121的导电性大得多。因此,沿着在第一方向和第二方向上延伸的重掺杂区域123移动的载流子移动到前电极部件140,并且位于与前电极部件140邻接的发射极区域121中的载流子或者与前电极部件140相邻的载流子移动到前电极部件140。
如上所述,由于重掺杂区域123的形成,载流子不仅移动到邻接前电极部件140的发射极区域121,而且移动到与发射极区域121相邻的重掺杂区域123。因此,可以获得载流子的各种移动方向,并且载流子的移动距离可以减少。
如上所述,重掺杂区域123按格子形状布置在基板110处,并且重掺杂区域123的格子形状在不同于前电极部件140的布置方向的方向上延伸。因此,载流子到重掺杂区域123或前电极部件140的移动距离可以进一步减少。此外,载流子到重掺杂区域123或前电极部件140的移动方向可以进一步不同或多样化。
因此,在载流子从杂质掺杂区域121和123移动到前电极部件140期间的载流子损失量减少。结果,传输到前电极部件140的载流子量增加。
当发射极区域121的方块电阻等于或小于大约150Ω/sq.时,防止了其中位于发射极区域121上的前电极部件140穿过发射极区域121并且接触基板110的分流错误(shunt error)。当发射极区域121的方块电阻等于或大于大约80Ω/sq.时,在发射极区域121中吸收的光量进一步减少,并且入射在基板110上的光量增加。此外,由于杂质导致的载流子损失进一步减少。
当重掺杂区域123的方块电阻等于或小于大约30Ω/sq.时,稳定地确保了重掺杂区域123的导电性。因此,载流子的移动量可以进一步增加。当重掺杂区域123的方块电阻等于或大于大约5Ω/sq.时,在重掺杂区域123中吸收的光量进一步减少并且入射在基板110上的光量增加。
位于发射极区域121和重掺杂区域123上的抗反射层130减少入射在太阳能电池11上的光的反射并且增加预定波长带的选择性,从而增加太阳能电池11的效率。
抗反射层130可以由能够透射光的材料形成,例如,可以由氢化氮化硅(SiNx)、氢化氧化硅(SiOx)、氢化氧氮化硅(SiNxOy)等形成。此外,抗反射层130可以由透明材料形成。抗反射层130可以具有大约70nm至80nm的厚度和大约2.0至2.1的折射率。
当抗反射层130的折射率等于或大于大约2.0时,光的反射减少并且在抗反射层130中吸收的光量进一步减少。此外,当抗反射层130的折射率等于或小于大约2.1时,光的反射进一步减少。
此外,在本发明的实施方式中,抗反射层130具有在空气的折射率(大约为1)和基板110的折射率(大约3.5)之间的大约2.0至2.1的折射率。因此,因为从空气进入基板110的折射率逐渐增加,因此,由于折射率的逐渐增加使得光的反射进一步减少。结果,入射在基板110上的光量进一步增加。
当抗反射层130的厚度等于或大于大约70nm时,更有效地获得光的抗反射效果。当抗反射层130的厚度等于或小于大约80nm时,在抗反射层130中吸收的光量减少并且入射在基板110上的光量增加。此外,在用于制造太阳能电池11的工艺中,前电极部件140稳定并且容易地经过抗反射层130,并且稳定地连接到发射极区域121。
抗反射层130执行钝化功能,钝化功能使用包含在抗反射层130中的氢(H)将例如在基板110的表面处以及附近存在的悬空键的缺陷转换为稳定键,从而防止或减少移动到基板110的表面的载流子的复合和/或消失。因此,抗反射层130减少了由于基板110的表面处的缺陷导致的载流子损失量。
图1和2中所示的抗反射层130具有单层结构,但是可以具有多层结构,例如,双层结构。抗反射层130可以由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧氮化硅(SiNxOy)、氧化铝(AlxOy)以及氧化钛(TiOx)中的至少一种形成。如果需要或期望,可以省略抗反射层130。
如上所述,在本发明的实施方式中,第二导电类型的杂质掺杂区域包括在方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度方面彼此不同的发射极区域121和重掺杂区域123。
杂质掺杂区域可以通过下述工艺来形成:使用热扩散方法或离子注入方法形成掺杂有第二导电类型的杂质的杂质掺杂区域,然后使用用于部分地移除杂质掺杂区域的回蚀方法或者用于选择性地将激光束施加到杂质掺杂区域的激光掺杂方法来形成发射极区域121和重掺杂区域123。例如,当使用回蚀方法时,杂质掺杂区域的蚀刻部分是发射极区域121,并且杂质掺杂区域的非蚀刻部分是重掺杂区域123。此外,当使用激光掺杂方法时,激光束被施加到其上的杂质掺杂区域的部分是重掺杂区域123,并且激光束没有被施加到其上的杂质掺杂区域的部分是发射极区域121。
使用热扩散方法和回蚀方法作为示例来形成图1和2中所示的发射极区域121和重掺杂区域123。
例如,诸如磷(P)和硼(B)的n型或p型杂质可以扩散到基板110中以形成杂质掺杂区域。然后,杂质掺杂区域的一部分可以被蚀刻并且被移除,以形成在方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度方面彼此不同的发射极区域121和重掺杂区域123。
在这种情况下,因为杂质掺杂浓度随着杂质从p-n结表面向基板110的前表面行进而增加,所以非活性杂质的浓度随着非活性杂质从p-n结表面向基板110的前表面行进而增加。因此,非活性杂质聚集在基板110的前表面处以及周围,并且在基板110的前表面处以及周围形成死区。在死区中存在的非活性杂质产生载流子损失。在本发明的实施方式中,扩散到基板110中并且没有与基板110的例如硅的材料正常结合(即,不可溶于材料)的杂质被称为非活性杂质。
在本发明的实施方式中,因为使用蚀刻方法形成发射极区域121和重掺杂区域123,因此,通过按照期望量蚀刻基板110的前表面来移除重掺杂区域。此外,通过在蚀刻工艺中移除重掺杂区域来移除在基板110的前表面处存在的死区的至少一部分。如上所述,由于死区被移除,因此极大地减少了在死区处存在的杂质导致的载流子的复合并且极大地降低了载流子损失量。此外,因为抗反射层130位于通过移除死区的至少一部分而极大地移除了其缺陷的发射极区域121上,因此进一步改进了抗反射层130的钝化效果。
另选地,如果使用除了蚀刻方法和热扩散方法之外的方法来形成发射极区域121和重掺杂区域123,则发射极区域121和基板110之间的p-n结表面的位置以及重掺杂区域123和基板110之间的p-n结表面的位置可以彼此不同,这与图1和2中所示的结构不同。相反,基板110的其上形成有发射极区域121和重掺杂区域123的前表面可以是平坦表面。
前电极部件140包括多个前电极(或多个第一电极)141和连接到多个前电极141的多个前汇流条(或多个第一汇流条)142。
多个前电极141位于发射极区域121的一部分和重掺杂区域123的一部分上,并且电连接和物理连接到发射极区域121的该部分和重掺杂区域123的该部分。
如图1至4中所示,多个前电极141之间彼此隔开一定距离并且在固定方向上彼此平行地延伸。多个第一电极141在不同于重掺杂区域123的延伸方向(即,第一方向和第二方向)的第三方向上延伸。在图3中,第三方向是与基板110的上侧和下侧平行的方向。因此,前电极141可以平行于基板110的一侧,并且每个前电极141可以位于重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b中的每一个的不同直线上。
因此,每个前电极141连接到发射极区域121的该部分以及重掺杂区域123的该部分。如图4中所示,每个前电极141沿着在第一方向和第二方向上延伸的重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点在直线上延伸,并且因此在交叉点处连接到重掺杂区域123。
如上所述,因为前电极141直接连接到发射极区域121的该部分和重掺杂区域123的该部分,因此在前电极141下面不存在抗反射层130。
前电极141由例如银(Ag)的至少一种导电材料形成。
前电极141收集移动通过发射极区域121的该部分和重掺杂区域123的该部分的载流子(例如,电子)。因为每个前电极141在第一部分12a和第二部分12b的交叉点处连接到重掺杂区域123,因此每个前电极141收集的载流子中沿着重掺杂区域123移动的载流子比沿着发射极区域121的载流子更多。
因为重掺杂区域(对应于半导体电极)123在与前电极141交叉的方向上形成在前电极141的非形成部分中,因此移动到前电极141或重掺杂区域123的载流子的移动距离减少。因此,当载流子移动到前电极141或重掺杂区域123时,通过载流子移动距离的减少使得由于杂质或缺陷导致的载流子损失量减少。
只有没有不利地影响基板110的光透射的抗反射层130位于其上没有形成前电极141的发射极区域121和重掺杂区域123上。
因此,不会出现由于重掺杂区域123导致的光的入射面积的减少。另一方面,如上所述,由于载流子移动距离的减少和载流子损失量的减少,移动到前电极141的载流子的量极大地增加而没有减少光的入射面积。
移动到前电极141的载流子的量由于重掺杂区域123的存在而增加,并且前电极141的设计容差增加。换言之,由于用于辅助前电极141的重掺杂区域123收集的载流子的量增加,因此太阳能电池11的效率没有由于位于发射极区域121上的前电极141之间的距离增加导致的载流子收集量的减少而减少。
在本发明的实施方式中,两个相邻的前电极141之间的距离dw1可以比不包括重掺杂区域123的太阳能电池的比较示例中两个相邻的前电极之间的距离极大约0.5mm至1.5mm。例如,当比较示例中两个相邻的前电极之间的距离为大约2.5mm时,本发明的实施方式中两个相邻的前电极141之间的距离dw1可以为大约3.0mm至4.0mm。
如上所述,随着两个相邻的前电极141之间的距离dw1增加,位于基板110的对应于入射表面的前表面上的前电极141的数目减少。因此,基板110的前表面的入射面积增加。此外,因为包含例如银(Ag)的昂贵材料的前电极141的形成面积减少,因此降低了太阳能电池11的制造成本。
多个前汇流条142电连接和物理连接到发射极区域121和重掺杂区域123,在与前电极141交叉的方向上彼此隔开,并且基本上彼此平行地延伸。
前汇流条142的延伸方向不同于重掺杂区域123的第一方向和第二方向以及前电极141的第三方向。前汇流条142的延伸方向是与第三方向交叉(例如,垂直)的第四方向。因此,在图4中,第四方向是平行于基板110的左侧和右侧的方向。
因此,在图4中,每个前电极141与基板110的左侧和右侧形成90°的角度。此外,在图4中,每个前汇流条142与基板110的上侧和下侧形成90°的角度。
多个前汇流条142在前电极141和前汇流条142的交叉点处电连接和物理连接到前电极141。
因此,如图1至4中所示,多个前电极141具有在横向或纵向方向上延伸的条带形状,并且多个前汇流条142具有在纵向或横向方向上延伸的条带形状。因此,前电极部件140在基板110的前表面上具有格子形状。
如图4中所示,每个前汇流条142以与前电极141相同的方式沿着在第一方向和第二方向上延伸的重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点在直线上延伸。第一部分12a和第二部分12b的交叉点位于每个前汇流条142的中间部分中。因此,从前电极141移动到前汇流条142的载流子的量增加。
如上所述,因为重掺杂区域123与基板110的侧面之间的角度θ1和θ2不同于前电极141与基板110的侧面之间的角度,因此如图4中所示,前电极141与重掺杂区域123的第一部分12a和/或前电极141与重掺杂区域123的第二部分12b以预定角度(例如,45°)错开,尽管重掺杂区域123和前电极部分140都在基板110的前表面处具有格子形状。
多个前汇流条142不仅收集从发射极区域121的一部分和重掺杂区域123的一部分移动的载流子,而且收集由前电极141收集的载流子。在这种情况下,因为重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点位于每个前汇流条142的中间部分中,因此从前电极141移动到前汇流条142的载流子的量增加。
多个前汇流条142通过诸如包含导电材料的互连件的导电胶带连接到外部装置并且将收集的载流子(例如,电子)输出到外部装置。
因为每个前汇流条142必须收集由与前汇流条142交叉的前电极141收集的载流子并且必须在期望方向上传输收集的载流子,因此每个前汇流条142的宽度大于每个前电极141的宽度。
因为载流子移动通过重掺杂区域123和发射极区域121以及前电极141,并且被前汇流条142收集,因此太阳能电池11的载流子收集量极大地增加。
在本发明的实施方式中,因为抗反射层130由具有正固定电荷特性的氮化硅(SiNx)形成,因此当基板110是p型时从基板110到前电极部件140的载流子传输效率得到提高。换言之,因为抗反射层130具有正电荷特性,因此抗反射层130减少或防止了对应于正电荷的空穴的移动。
更具体地,当基板110是p型并且抗反射层130具有正电荷特性时,移动到抗反射层130的对应于负电荷的电子具有与抗反射层130相反的极性。因此,电子由于抗反射层130的极性而被吸到抗反射层130,并且具有与抗反射层130相同极性的空穴由于抗反射层130的极性而被推出抗反射层130。
因此,从基板110移动到前电极部件140的电子的量由于具有正极性的氮化硅(SiNx)而增加,并且更有效地减少或阻止了不期望载流子(例如,空穴)的移动。结果,在基板110的前表面处复合的载流子的量进一步减少。
在本发明的实施方式中,前汇流条142由与前电极141相同的材料形成。
在本发明的实施方式中,如果需要或期望,前电极141的数目和前汇流条142的数目可以变化。
BSF区域172是比基板110更重地掺杂有与基板110相同导电类型的杂质的区域(例如,p+型区域)。
由于基板110的第一导电区域(例如,p型区域)和BSF区域172的杂质浓度之间的差异形成势垒。因此,势垒防止或减少了电子移动到用作空穴的移动路径的BSF区域172,并且使得空穴更容易移动到BSF区域172。因此,BSF区域172减少了由于在基板110的背表面处以及附近的电子和空穴的复合和/或消失引起的载流子损失量,并且加速了期望载流子(例如,空穴)的移动,从而增加了载流子到背电极部件150的移动。
背电极部件150包括背电极(或第二电极)151以及连接到背电极151的多个背汇流条(或多个第二汇流条)152。
背电极151接触位于基板110的背表面处的BSF区域172并且基本上位于基板110的整个背表面上。在另选示例中,背电极151可以不位于基板110的背表面的边缘处。
背电极151包含例如铝(Al)的导电材料。
背电极151收集移动到BSF区域172的载流子(例如,空穴)。
因为背电极151接触具有高于基板110的杂质浓度的杂质浓度的BSF区域172,因此基板110(即,BSF区域172)和背电极151之间的接触电阻减少。因此,从基板110到背电极151的载流子传输效率得到提高。
多个背汇流条152位于背电极151上以与多个前汇流条142相对,并且基板110插入在其间。然而,在另选示例中,背汇流条152可以直接位于基板110的背表面上并且可以与背电极151邻接。在这种情况下,背电极151可以位于基板110的不包括背汇流条152的形成区域的剩余背表面上,或者位于基板110的不包括背汇流条152的形成区域和边缘的剩余背表面上。此外,背电极151可以部分地重叠背汇流条152。
多个背汇流条152以与多个前汇流条142相同的方式收集从背电极151传输的载流子。
多个背汇流条152通过导电胶带连接到外部装置,并且将由背汇流条152收集的载流子(例如,空穴)输出到外部装置。
多个背汇流条152可以由比背电极151具有更好导电性的材料形成。多个背汇流条152可以包含例如银(Ag)的至少一种导电材料。
下面描述具有上述结构的太阳能电池11的操作。
当照射到太阳能电池11的光通过抗反射层130入射在作为半导体部件的发射极区域121、重掺杂区域123以及基板110上时,通过基于入射光产生的光能在半导体部件121、123和110中产生多个电子-空穴对。在这种情况下,由于通过抗反射层130减少了入射在基板110上的光的反射损失,因此入射在基板110上的光量增加。
通过基板110和杂质掺杂区域121和123的p-n结将电子-空穴对分离为电子和空穴。然后,分离的电子移动到例如发射极区域121和重掺杂区域123的n型半导体部件,并且分离的空穴移动到例如基板110的p型半导体部件。移动到发射极区域121和重掺杂区域123的电子由前电极141和前汇流条142收集,然后沿着前汇流条142移动。移动到基板110的空穴由背电极151和背汇流条152收集,然后沿着背汇流条152移动。当前汇流条142使用电线连接到背汇流条152时,电流在其中流动,从而使得能够使用电流用于电力。
此外,因为具有相对较高的杂质掺杂浓度的重掺杂区域123(即,半导体电极)形成在与前电极141交叉的方向上,因此从发射极区域121移动到前电极141或前汇流条142的载流子不仅通过前电极141或前汇流条142而且通过重掺杂区域123移动到前电极141或前汇流条142。因此,从发射极区域121移动到前电极141、前汇流条142或重掺杂区域123的载流子的移动距离减少,并且获得载流子的各种移动方向。此外,移动到前电极部件140或重掺杂区域123的载流子的量增加。结果,从太阳能电池11输出的载流子的量增加。
在下文中,参考图5描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例。
如图5中所示,太阳能电池以与图4的构造相同的方式包括在第三方向上延伸的多个前电极141和在第四方向上延伸并且连接到多个前电极141的多个前汇流条142。此外,与图4的构造不同的是,前电极141中的每一个的宽度W11基本上等于前汇流条142中的每一个的宽度W12。
换言之,因为移动到外部装置的载流子的量由于重掺杂区域123而增加,因此尽管前汇流条142的宽度W12不大于前电极141的宽度W11,但是输出到外部装置的载流子的量增加。
因此,尽管前汇流条142的宽度W12基本上等于前电极141的宽度W11,但是输出到外部装置的载流子的量没有减少。因此,每个前电极141的宽度W11和每个前汇流条142的宽度W12可以基本上彼此相等并且可以例如为大约80μm至120μm。
当例如具有大约1.5mm至2mm的大小的前汇流条142与前电极141具有相同宽度(例如,大约80μm至120μm)时,极大地减小了前汇流条142的形成面积。因此,入射在基板110上的光的入射面积增加,并且太阳能电池的效率进一步得到提高。此外,降低了前汇流条142的制造成本。
在另选示例中,前电极141和前汇流条142的宽度W11和W12可以小于图4中所示的前电极141的宽度W3并且可以小于例如大约80μm至120μm。
如上所述,因为输出到外部装置的载流子的量由于重掺杂区域123的存在而增加,因此与不包括重掺杂区域123时输出到外部装置的载流子的量相比,当前电极部件140的宽度(即,每个前电极141的宽度和每个前汇流条142的宽度)减小时输出到外部装置的载流子的量没有极大地减少。在这种情况下,因为扰乱(或干扰)基板110上的光入射的前电极部件140的形成面积减小,因此基板110上的光入射面积增加。因此,太阳能电池的效率进一步得到提高并且前汇流条142的制造成本降低。
在根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例中,如图6和7中所示,太阳能电池12在基板110的形成有均具有格子形状的发射极区域121和重掺杂区域123的前表面上不包括前汇流条,并且在基板110的背表面上也不包括背汇流条。因此,只有多个前电极141形成在基板110的前表面上以在固定方向上彼此平行地延伸,并且只有背电极151形成在基板110的背表面上。如上所述,背电极151可以不形成在基板110的背表面的边缘处。
因为图6和7中所示的太阳能电池12的构造基本上与图1和2中所示的太阳能电池11相同,不同之处在于省略了前汇流条和背汇流条,因此可以简要地进行进一步的描述或者可以整个省略进一步的描述。
由前电极141收集的载流子(例如,电子)在与前电极141交叉的方向上沿着附接到对应位置的导电粘合部件移动,然后被输出到外部装置。此外,移动到背电极151的载流子(例如,空穴)沿着附接到背电极151上的对应位置的导电粘合部件移动,然后被输出到外部装置。在另选示例中,互连件可以附加地附接到导电粘合部件。
导电粘合部件可以由与前电极141和背电极151不同的材料形成。
导电粘合部件可以由导电粘合膜、导电膏、导电环氧树脂等形成。
导电粘合膜可以包括树脂以及分布在树脂中的导电颗粒。树脂的材料没有特别的限制,只要其具有粘合性能即可。优选地但是不是必须地,热固性树脂用于树脂以增加粘合可靠性。
热固性树脂可以使用在环氧树脂、苯氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂以及聚碳酸酯树脂中选择的至少一种。
树脂可以进一步包含预定材料,例如除了热固性树脂之外的已知的固化剂以及已知的固化促进剂。
例如,树脂可以包含诸如硅烷基偶联剂、钛酸基偶联剂以及铝酸基偶联剂的重整材料,以提高导电图案部件和太阳能电池12之间的粘合强度。树脂可以包含诸如磷酸钙以及碳酸钙的分散剂,以改进导电颗粒的分散性。树脂可以包含诸如丙烯酸橡胶、硅橡胶以及聚氨酯橡胶的橡胶组分,以控制导电粘合膜的弹性模量。
导电颗粒的材料没有特别的限制,只要其具有导电性。导电颗粒可以包含在铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铁(Fe)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)、钴(Co)、钛(Ti)以及镁(Mg)中选择的至少一种金属作为主成分。导电颗粒可以仅由金属颗粒或金属涂覆树脂颗粒形成。具有上述构造的导电粘合膜可以进一步包括剥离膜。
优选但不限于的是,导电颗粒使用金属涂覆树脂颗粒,以减轻导电颗粒的压应力并且改进导电颗粒的连接可靠性。
优选但不限于的是,导电颗粒具有大约2μm至30μm的直径以改进导电颗粒的分散性。
优选但不限于的是,考虑树脂固化之后的连接可靠性,分布在树脂中的导电颗粒的组成量大约为基于导电粘合膜的总体积的0.5%至20%。当导电颗粒的组成量小于大约0.5%时,由于导电粘合部件和前电极之间的物理接触面积减小,电流可能不能平滑地流动。当导电颗粒的组成量大于大约20%时,由于树脂的组成量相对地降低,粘合强度可能会减少。
当附加地形成互连件时,在前电极141和背电极151使用导电粘合膜附接到互连件的状态下,树脂可以位于导电颗粒与前电极141和背电极151之间、以及导电颗粒与互连件之间。另选地,导电颗粒可以直接接触前电极141和背电极151、互连件,或者接触上述二者。
因此,移动到前电极141和背电极151的载流子跳到导电颗粒,然后跳到互连件。换言之,移动到前电极141和背电极151的载流子可以通过导电颗粒移动到互连件或者可以直接移动到互连件。
在下面,参考图8描述根据本发明的另一实施方式的太阳能电池13。
如图8中所示,太阳能电池13包括前电极部件140a,前电极部件140a包括前电极141a和多个前汇流条142a,前电极141a和多个前汇流条142a位于基板110的形成包括具有格子形状的重掺杂区域123的杂质掺杂区域的前表面上。
太阳能电池13中基板110的背表面的构造与图1和2基本上相同。即,太阳能电池13包括位于基板110的背表面上的背电极151、连接到背电极151的多个背汇流条152、以及位于基板110的背电极151位于其上的背表面处的BSF区域172。多个背汇流条152中的每一个在固定方向上伸长(或延伸)。此外,多个背汇流条152在与多个前汇流条142a相对的位置处在基板110的背表面上延伸。背汇流条152与前汇流条142a可以对准。
前电极141a包括多个第一部分1411,其在第三方向上彼此平行地延伸并且彼此隔开;以及多个第二部分1412,其在第四方向上彼此平行地延伸并且彼此隔开。即,第二部分1412在第四方向上延伸,即在图4的前汇流条142的延伸方向上延伸。因此,如图8中所示,前电极141a以格子形状(例如,第二格子形状)布置在发射极区域121上,与太阳能电池11和12的前电极141和前汇流条142的布置形状类似。因为前电极141a的格子形状和重掺杂区域123的格子形状以预定角度(例如,45°)错开,因此重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b位于与前电极141a的第一部分1411和第二部分1412不同的直线上。
如上所述,因为前电极141a在横向和纵向方向上延伸,因此前电极141a的形成面积增加。因此,由前电极141a收集的载流子的量极大地增加。
在图8中所示的太阳能电池13中,多个前汇流条142a中的每一个从最靠近基板110的一个表面(图7中的背表面)的前电极141(例如,前电极141a的第一部分1411)延伸到基板110的该表面,并且连接到最靠近该一个表面的前电极141a。前汇流条142a彼此隔开预定距离。每个前汇流条142a的宽度W1大于前电极141a的第一部分1411和第二部分1412中的每一个的宽度W2。每个前汇流条142a延伸到基板110的边缘。因此,前汇流条142a的长度L1比图1和2的前汇流条142的长度短得多。因此,每个前汇流条142a的长度短于每个背汇流条152的长度。
如上所述,前汇流条142a的形成面积的减小补偿了由于前电极141a的形成面积增加导致的光入射面积的减小,并且因此降低或防止了入射在基板110上的光量的减少。
在这种情况下,导电胶带(即图9中所示的互连件70)位于两个相邻的太阳能电池13中的一个太阳能电池的前汇流条142a与另一太阳能电池的背汇流条152之间,从而将这两个相邻的太阳能电池13彼此串联或并联地电连接。因此,由太阳能电池13收集的载流子被传输到外部装置。在本发明的实施方式中,因为前汇流条142a的长度L1短于背汇流条152的长度,如图8中所示,因此,位于前汇流条142a上的互连件70的部分的长度短于位于背汇流条152上的互连件70的部分的长度。因此,使用的互连件70的量减少,并且降低了太阳能电池13的制造成本。
当如图8中所示,位于基板110的前表面上的前电极141a具有格子形状时,根据图10中所示的本发明的实施方式的太阳能电池14仅包括具有格子形状的前电极141a并且不包括前汇流条。在这种情况下,如以上参考图6和7所描述的,太阳能电池14在基板110的背表面上不包括背汇流条。
因此,包括重掺杂区域123的太阳能电池14中的基板110的前表面上的前电极部件的结构与通过从图8中所示的结构移除前汇流条142a获得的结构基本上相同。此外,太阳能电池14中的基板110的背表面的结构与图6和7中所示的结构基本上相同。
如以上参考图6和7所描述的,通过将导电粘合部件附接到基板110的前表面和背表面上的前电极141a和背电极151,由前电极141a收集的载流子被输出到外部装置。
在这种情况下,因为由于格子形状的重掺杂区域123和前电极141a而省略了要求昂贵的制造成本的前汇流条和背汇流条,因此降低了太阳能电池14的制造成本。
因为图8和10中所示的前电极141a具有大于图1、2和4中所示的前电极141的形成面积,因此前电极141a具有小于前电极141的线电阻。此外,移动通过前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的载流子的量小于移动通过前电极141的载流子的量。
因此,在另选示例中,因为前电极141a的第一部分1411和第二部分1412中的每一个上的载流子传输负担小于前电极141上的载流子传输负担,因此前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的宽度W1和W2可以小于图1、2和4中所示的前电极141的宽度W3。例如,图1、2和4中所示的前电极141的宽度W3可以为大约80μm至120μm,并且图8和10中所示的前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的宽度W1和W2可以为大约40μm至100μm。
在根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例中,图11和12中所示的太阳能电池的构造和组件与图1和2中所示的太阳能电池基本上相同,不同之处在于重掺杂区域123a和123b。
如图11中所示,太阳能电池的重掺杂区域123a包括在第一方向上延伸的部分(对应于图3的第一部分12a)。如图12中所示,太阳能电池的重掺杂区域123b包括在第二方向上延伸的部分(对应于图3的第二部分12b)。换言之,图11的太阳能电池包括在第一方向上延伸以彼此隔开的多个重掺杂区域123a。此外,图12的太阳能电池包括在第二方向上延伸以彼此隔开的多个重掺杂区域123b。
如以上参考图3所描述的,图11和12的重掺杂区域123a和123b中的每一个在相对于基板110的侧面的倾斜方向上延伸并且与基板110的侧面形成预定角度。该预定角度大于0°并且小于90°。
如图11和12中所示,因为多个前电极141分别延伸跨过重掺杂区域123a和123b,因此前电极141的连接到重掺杂区域123a和123b的部分分别收集移动通过重掺杂区域123a和123b的载流子。
从发射极区域121移动到前电极141、重掺杂区域123a和123b或者前汇流条142的载流子的移动距离由于重掺杂区域123a和123b而减少,并且获得载流子的各种移动方向。因此,移动到前电极部件140或重掺杂区域123a和123b的载流子的量增加,并且从太阳能电池输出的载流子的量增加。当太阳能电池包括图11和12中所示的重掺杂区域123a和123b中的一个时,前电极部件140的结构可以具有图5、6、8和10中所示的结构。
在下面,参考图13至22描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的各种示例。
首先,参考图13至15描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的一个示例。
在图13至15中所示的太阳能电池中,与图1和2中所示的相同或等同的结构或组件被指定有相同的附图标记,并且可以简要地进行进一步的描述或者可以整体省略进一步的描述。
在图13和14中所示的太阳能电池中,多个第一汇流条位于基板的背表面上,并且位于基板的前表面上的多个前电极使用形成在基板中的多个通孔连接到位于基板的背表面上的多个第二汇流条。
换言之,如图13和14中所示,太阳能电池15包括基板110,其具有位于基板110处的多个通孔181、发射极区域121和重掺杂区域123;抗反射层130,其位于位于基板110的入射表面(即,前表面)处的发射极区域121和重掺杂区域123上;多个前电极141,其位于位于基板110的前表面处的发射极区域121和重掺杂区域123上;背电极151,其位于基板110的背表面上;多个前电极汇流条(或多个第一汇流条)142b,其位于位于基板110的背表面处的发射极区域121上,处于通孔181中和通孔181周围,并且连接到多个前电极141;多个背电极汇流条(或多个第二汇流条)152,其位于基板110的背表面上并且连接到背电极151;以及背场(BSF)区域172,其与背电极151邻接并且位于基板110的背表面处。
太阳能电池15的杂质掺杂区域包括在方块电阻、杂质掺杂深度和杂质掺杂浓度方面彼此不同的发射极区域121和重掺杂区域123。重掺杂区域123在彼此交叉并且为相对于基板110的侧面的倾斜方向的第一方向和第二方向上延伸。因此,重掺杂区域123以格子形状位于基板110的前表面处,并且与基板110的侧面形成小于90°的预定角度(图3中所示的θ1和θ2)。
多个前电极141彼此平行地位于发射极区域121和重掺杂区域123上以彼此隔开,并且在不同于重掺杂区域123的延伸方向(即,第一方向和第二方向)的第三方向上延伸。
如上所述,第三方向是平行于基板110的一侧(例如,图15的上侧或下侧)的方向。
多个前电极141收集移动到发射极区域121和重掺杂区域123的载流子,并且将载流子传输到通过通孔181连接到前电极141的多个前电极汇流条142b。
多个前电极汇流条142b(如图15中描绘的)位于基板110的背表面上并且在与位于基板110的前表面上的前电极141交叉的方向上彼此平行地延伸。因此,前电极汇流条142b具有条带形状。
多个通孔181形成在基板110中、前电极141和前电极汇流条142b的交叉点处。前电极141和前电极汇流条142b中的至少一个通过通孔181延伸到基板110的前表面和背表面中的至少一个,并且因此,前电极141和前电极汇流条142b在通孔181内部或周围彼此连接。换言之,前电极141连接到与前电极141相对定位的前电极汇流条142b。结果,多个前电极141通过多个通孔181电连接和物理连接到多个前电极汇流条142b。
在形成纹理表面之前或之后,可以使用激光束等来形成通孔181。
当使用激光束形成包括发射极区域121和重掺杂区域123的杂质掺杂区域时,可以通过激光束的功率、施加时间等的变化来形成通孔181。在这种情况下,因为通过同一工艺形成杂质掺杂区域121和123以及通孔181,因此减少了太阳能电池15的制造时间。
前电极汇流条142b以与图1和2的前汇流条142相同的方式将从前电极141传输的载流子输出到外部装置。
背电极汇流条152的构造与图1和2的背汇流条152基本上相同。因此,背电极汇流条152连接到背电极151并且将通过背电极151传输的载流子输出到外部装置。
前电极汇流条142b和背电极汇流条152包含例如银(Ag)的导电材料。
基于上述结构,前电极汇流条142b和背电极汇流条152交替地位于基板110的背表面上。太阳能电池15具有多个开口183,其暴露基板110的背表面的一部分并且围绕前电极汇流条142b,以防止前电极汇流条142b通过位于基板110的背表面处的发射极区域121电连接到背电极151。
即,多个开口183阻挡收集不同导电类型的载流子的前电极汇流条142b和背电极151之间的电连接,从而防止或减少了分别移动到前电极汇流条142b和背电极151的不同导电类型的载流子(例如,电子和空穴)的复合和/或消失。
在本发明的实施方式中,因为前电极汇流条142b位于基板110的光没有入射在其上的背表面上,因此光的入射面积增加。因此,太阳能电池15的效率得到提高。
因为具有高于发射极区域121的杂质掺杂浓度和小于发射极区域121的方块电阻的重掺杂区域123执行载流子的收集,因此载流子的移动距离减少。另一方面,获得载流子的各种移动方向(或路线),并且从发射极区域121移动到前电极141的载流子的量极大地增加。
下面参考图16描述太阳能电池的另一示例,在该太阳能电池中,位于基板的前表面上的多个前电极通过多个通孔连接到位于基板的背表面上的多个前电极汇流条。
由于图16中所示的太阳能电池16的构造与图13至15中所示的太阳能电池15基本上相同,不同之处在于前电极的形状,因此可以简要地进行进一步的描述或可以整体地省略进一步的描述。
位于图16中所示的太阳能电池16中的基板110的前表面上的前电极141a的形状与图10中所示的太阳能电池14中的前电极141a的形状基本上相同。即,前电极141a包括在第三方向上延伸的多个第一部分1411和在与第三方向交叉的第四方向上延伸的多个第二部分1412,并且前电极141a以格子形状位于基板110的前表面上。重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点与前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的交叉点重叠。因此,通过重掺杂区域123移动到前电极141a的载流子的量进一步增加。
基板110中的通孔181的形成位置是位于基板110的背表面上的前电极汇流条142b和位于基板110的前表面上的前电极141a的重叠部分。因为前电极汇流条142b与前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的交叉点重叠,因此通孔181形成在前电极141a的第一部分1411和第二部分1412的交叉点处。因此,从前电极141a通过通孔181传输到前电极汇流条142b的载流子的量进一步增加。
因为具有格子形状的重掺杂区域123执行载流子收集,因此载流子的移动距离减少并且载流子的移动方向增加。因此,从杂质掺杂区域121和123移动到前电极141a的载流子的量极大地增加。此外,收集载流子的前电极141a的形成面积增加,并且因此,由前电极141a收集的载流子的量进一步增加。
如上所述,因为在基板110的前表面上没有形成减少光入射面积的汇流条,因此太阳能电池16的效率得到进一步提高。
下面参考图17描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例。
图17中所示的太阳能电池17是双面太阳能电池,其中光入射在基板的前表面和背表面上。
因此,如图17中所示,以与图4中所示的前电极141相同的方式,多个背电极151a位于基板110的背表面上以彼此隔开。此外,背电极151a中的每一个在与前电极141相同的方向上延伸。背电极151a和前电极141可以对准。
以与图1和2中相同的方式,多个前汇流条142在基板110的前表面上在与前电极141交叉的方向上延伸,并且多个背汇流条152在基板110的背表面上在与背电极151a交叉的方向上延伸。前汇流条142和背汇流条152彼此相对地定位,并且基板110插入其间。背汇流条152与前汇流条142可以对准。在背电极151a和背汇流条152形成在基板110的背表面上之前,可以形成BSF区域172a。如图17中所示,BSF区域172a形成在基板110的背表面上并且邻接多个背汇流条152。其它的构造可以用于BSF区域172a。
图17中所示的太阳能电池17具有与图1和2中所示的太阳能电池11相同的构造,不同之处在于形成在基板110的背表面上的背电极151a和BSF区域172a。
即,位于基板110的前表面处的杂质掺杂区域包括发射极区域121和具有格子形状的重掺杂区域123。
因此,因为具有格子形状的重掺杂区域123执行载流子收集,因此载流子的移动距离减少并且载流子的移动方向增加。因此,从杂质掺杂区域121和123移动到前电极141a的载流子的量极大地增加。此外,收集载流子的前电极141a的形成面积增加,并且因此,由前电极141a收集的载流子的量进一步增加。
因为光入射在基板110的两个表面上,因此入射在基板110上的光量增加。因此,由基板110的第一导电类型区域与杂质掺杂区域121和123之间的p-n结产生的载流子的量增加。结果,太阳能电池17的效率得到进一步提高。
双面太阳能电池17的其它示例可以具有图5至10中所示的前电极141、背电极151a或汇流条141和152的结构。
例如,双面太阳能电池17的其它示例可以具有下述结构:不包括前汇流条和背汇流条并且仅包括多个前电极141和多个背电极151a的结构;包括在第三方向和第四方向上延伸的均具有格子形状的前电极和背电极、位于基板的前表面的边缘处的多个前汇流条142、以及位于基板的背表面的边缘处的多个背汇流条的结构;或者不包括前汇流条和背汇流条并且包括在第三方向和第四方向上延伸的均具有格子形状的前电极和背电极的结构。
此外,双面太阳能电池17的其它示例可以具有如图11和12中所示的包括在第一方向和第二方向上沿着基板的侧面和斜线延伸的重掺杂区域123a和123b的结构。在这种情况下,前电极141、背电极151a或汇流条141和152的结构可以具有图5至10中所示的结构中的一个。
下面参考图18至20描述根据本发明的实施方式的太阳能电池的另一示例。
图18至20中所示的太阳能电池18和19中的每一个具有与图1至17中所示的太阳能电池11至17相同的构造,不同之处在于发射极区域的结构。
即,在图18和19中所示的太阳能电池18中,重掺杂区域123位于多个前电极141和多个前汇流条142下面。
重掺杂区域123包括第一部分12a和第二部分12b、位于前电极141下面并且在第三方向上沿着前电极141延伸的第三部分12c、以及位于前汇流条142下面并且在第四方向上沿着前汇流条142延伸的第四部分12d。
重掺杂区域123的位于前电极141和前汇流条142下面的第三部分12c和第四部分12d可以与重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b在方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度方面彼此相同或不同。
图19示出了重掺杂区域123的第三部分12c和第四部分12d的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度与重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度基本上相同。图20示出了重掺杂区域123的第三部分12c和第四部分12d的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度与重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度不同。
如图20中所示,当重掺杂区域123的第三部分12c和第四部分12d的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度与重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的方块电阻、杂质掺杂厚度以及杂质掺杂浓度不同时,第一部分12a和第二部分12b被称为第一重掺杂区域,并且第三部分12c和第四部分12d被称为第二重掺杂区域。在图20中,附图标记“1231”表示第一重掺杂区域并且附图标记“1232”表示第二重掺杂区域。
第二重掺杂区域1232具有大于第一重掺杂区域1231的杂质掺杂厚度和杂质掺杂浓度,以及小于第一重掺杂区域1231的方块电阻。第二重掺杂区域1232是位于前电极141和前汇流条142下面并且与前电极141和前汇流条142邻接的部分12c和12d。第一重掺杂区域1231是,存在于基板110的其上没有定位前电极141和前汇流条142的区域中的部分12a和12b。如图18中所示,第一重掺杂区域1231和第二重掺杂区域1232彼此交叉并且在第一重掺杂区域1231和第二重掺杂区域1232的交叉点处彼此连接。
第二重掺杂区域1232可以同样地应用于图5至17中所示的太阳能电池12至17。当太阳能电池12至17不包括多个前汇流条142或142a时,第二重掺杂区域1232位于具有在一个方向上延伸的条带形状的前电极141下面或者位于具有在交叉方向上延伸的格子形状的前电极141a下面,并且沿着前电极141或141a延伸。在前电极141或141a的非形成部分中不存在第二重掺杂区域1232。
因此,具有大于发射极区域121的杂质掺杂厚度和杂质掺杂浓度的重掺杂区域123或1232位于前电极141或141a和前汇流条142或142a下面。重掺杂区域123或1232与前电极141或141a、前汇流条142或142a邻接,或者与前电极141或141a以及前汇流条142或142a邻接。
位于前电极141或141a、前汇流条142或142a或者前述二者下面的重掺杂区域123或1232可以同样地应用于图11和12中所示的太阳能电池。因此,具有大于发射极区域121的杂质掺杂厚度和杂质掺杂浓度的重掺杂区域123或1232位于前电极141或141a以及前汇流条142或142a下面。
因此,重掺杂区域123或1232与前电极141或141a以及前汇流条142或142a中的至少一个之间的接触电阻减小,并且重掺杂区域123或1232的导电性大于发射极区域121的导电性。结果,从重掺杂区域123或1232移动到前电极141或141a以及前汇流条142或142a中的至少一个的载流子的量增加,并且更容易执行载流子的移动。
随着邻接前电极141或141a和前汇流条142或142a中的至少一个的重掺杂区域123或1232的杂质掺杂厚度的增加,防止在热处理中当前电极141或141a和前汇流条142或142a中的至少一个穿过抗反射层130然后接触位于抗反射层130下面的重掺杂区域123或1232时产生分流错误,在分流错误中前电极141或141a以及前汇流条142或142a中的至少一个穿过重掺杂区域123或1232并且接触基板110的第一导电类型区域。因此,防止了太阳能电池效率的降低。
此外,当用作载流子的移动路径的第一重掺杂区域1231具有低于位于前电极141和前汇流条142中的至少一个下面的第二重掺杂区域1232的杂质掺杂浓度时,在第一重掺杂区域1231中,由于高杂质掺杂浓度导致的载流子的复合减少。因此,由杂质导致的载流子损失量减小,并且从第一重掺杂区域1231移动到前电极141和前汇流条142中的至少一个的载流子的量减少。
在图21和22中所示的太阳能电池20和21中,重掺杂区域123具有包括第一部分12a和第二部分12b的格子形状(或第一格子形状),并且前电极141a具有包括第一部分1411和第二部分1412的格子形状(或第二格子形状)。然而,重掺杂区域123的延伸方向与前电极141a的延伸方向基本上相同。即,重掺杂区域123的第一部分12a在与前电极141a的第一部分1411的延伸方向相同的方向(即,第三方向)上延伸,并且重掺杂区域123的第二部分12b在与前电极141a的第二部分1412的延伸方向相同的方向(即,第四方向)上延伸。因此,重掺杂区域123的第一部分12a在与前电极141a的第一部分1411平行的方向上延伸,并且重掺杂区域123的第二部分12b在与前电极141a的第二部分1412平行的方向上延伸。此外,重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b可以垂直于基板110的左侧或右侧。
在图21中所示的太阳能电池20中,在第三方向上延伸的重掺杂区域123的第一部分12a和前电极141a的第一部分1411在第四方向上错开预定距离。此外,在第四方向上延伸的重掺杂区域123的第二部分12b和前电极141a的第二部分1412在第三方向上错开预定距离。因此,在同一方向(即,第三方向)上延伸的重掺杂区域123的第一部分12a和前电极141a的第一部分1411没有彼此重叠,并且在同一方向(即,第四方向上)延伸的重掺杂区域123的第二部分12b和前电极141a的第二部分1412没有彼此重叠。结果,重掺杂区域123的格子形状和前电极141a的格子形状在两个方向(即,第三方向和第四方向)上错开预定距离。在本发明的实施方式中,重掺杂区域123的格子形状和前电极141a的格子形状在两个方向上错开。然而,格子形状可以在一个方向(第三方向或第四方向)上错开,或者可以以预定角度在两个方向中的至少一个方向上错开。
换言之,重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b分别位于与前电极141a的第一部分1411和第二部分1412不同的平行线上。
在图22中所示的太阳能电池21中,与图21中所示的太阳能电池20类似,重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b在二者其间的交叉方向上延伸并且垂直于基板110的左侧或右侧。位于重掺杂区域123上的前电极部件140包括多个前电极141和多个前汇流条142,它们在其间的交叉方向上延伸,如图1和4中所示。重掺杂区域123的第一部分12a在与多个前电极141的延伸方向相同的方向(即,第三方向)上延伸,并且重掺杂区域123的第二部分12b在与多个前汇流条142的延伸方向相同的方向(即,第四方向)上延伸。
在图21和22中所示的太阳能电池20和21中,因为位于基板110处的重掺杂区域123和前电极141a或141中的至少一个的形成面积增加,因此载流子的移动距离减少。因此,移动到重掺杂区域123或前电极141a或141的载流子的量增加。
图21中所示的太阳能电池20可以包括如图7中所示的多个前汇流条142a。
当图21和22中所示的太阳能电池20和21包括多个前汇流条142a或142时,重掺杂区域123可以进一步包括重掺杂区域123和1232,重掺杂区域123和1232位于前电极141a或141下面并且整体地与前电极141a或141邻接,如图18至20中所示。在这种情况下,如上所述,位于前电极141a或141下面的重掺杂区域123或1232可以具有等于或大于位于前电极141a或141的非形成区域中的重掺杂区域123或1231的杂质掺杂厚度和杂质掺杂浓度。因此,重掺杂区域123或1232的方块电阻可以等于或小于重掺杂区域123或1231的方块电阻。
在下面,参考图23至31描述根据本发明的另一实施方式的太阳能电池。
图23至31中所示的太阳能电池具有与图1至10中所示的太阳能电池相同的构造,不同之处在于前电极部件,更具体地,在于前电极的形状和重掺杂区域的形状。因此,在图23至31中所示的太阳能电池中,与图1至10中所示的相同或等同的结构或组件被指定有相同的附图标记,并且可以简要地进行或整体省略进一步的描述。
如图23中所示,重掺杂区域12c是比发射极区域121更重地掺杂有与发射极区域121相同导电类型的杂质的杂质掺杂区域,如图3中所示。重掺杂区域12c包括在第一方向上延伸的第一部分12a、在第二方向上延伸的第二部分12b以及在不同于第一方向和第二方向的第三方向上延伸的第三部分12e。第三部分12e沿着第一部分12a和第二部分12b的交叉点在直线上延伸。
因此,图23中所示的重掺杂区域12c的形成面积大于图1至4中所示的重掺杂区域123。因此,从发射极区域121移动到重掺杂区域12c的载流子的移动距离进一步减少,并且因此,载流子损失量减少。
在图23中所示的太阳能电池中,由重掺杂区域12c围绕的发射极区域121具有三角形形状。
前电极部件140c连接到发射极区域121和重掺杂区域12c,并且包括多个前电极141c和多个前汇流条142。
多个前电极141c位于重掺杂区域12c上并且电连接和物理连接到重掺杂区域12c。因此,多个前电极141c收集移动通过重掺杂区域12c的载流子(例如,电子)。
前电极141c中的每一个并不是仅在一个方向(即,第三方向)上延伸,这与图1至4中所示的前电极不同。例如,如图23至25中所示,每个前电极141c包括主分支1411c和在倾斜方向上从主分支1411c延伸的多个子分支1412c。主分支1411c在重掺杂区域12c的第三部分12e的延伸方向(即,第三方向)上沿着第三部分12e延伸,并且位于第三部分12e上,以重叠第三部分12e。
多个子分支1412c包括第一子分支41a和第二子分支41b。第一子分支41a在第一方向上从主分支1411c延伸并且位于重掺杂区域12c的第一部分12a上以重叠第一部分12a。第二子分支41b在第二方向上从主分支延伸并且位于重掺杂区域12c的第二部分12b上以重叠第二部分12b。每个前电极141c的主分支1411c仅位于重掺杂区域12c的第三部分12e上,每个前电极141c的第一子分支41a仅位于重掺杂区域12c的第一部分12a上,并且每个前电极141c的第二子分支41b仅位于重掺杂区域12c的第二部分12b上。
从一个主分支1411c延伸的第一子分支41a和第二子分支41b与相邻的前电极141c分离。
子分支1412c的第一子分支41a沿着重掺杂区域12c的第一部分12a延伸,并且延伸到第一部分12a和第三部分12e的交叉点的至少一部分。子分支1412c的第二子分支41b沿着重掺杂区域12c的第二部分12b延伸,并且延伸到第二部分12b和第三部分12e的交叉点的至少一部分。因此,如图25中所示,第一子分支41a和第二子分支41b与重掺杂区域12c的第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点的一部分邻接,但是可以整体地与第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点邻接。
因为延伸到不同部分的第一子分支41a和第二子分支41b形成子分支对,因此子分支对41a和41b在主分支1411c的相同位置处(即,在第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点处)在不同的倾斜方向上延伸。因此,每个前电极141c包括在第一部分至第三部分12a、12b和12e的每个交叉点处在不同方向上延伸的多对第一子分支41a和第二子分支41b。因此,第一电极141c的主分支1411c以及第一子分支41a和第二子分支41b连接到组件1411c、41a和41b的交叉点。
在本发明的实施方式中,前电极141c以与重掺杂区域12c相同的方式在第一方向至第三方向上延伸并且仅位于重掺杂区域12c上。
在两个相邻的前电极141c中,从一个前电极141c的主分支1411c延伸的第一子分支41a和第二子分支41b中的一个(例如,第一子分支41a)以及从另一前电极141c的主分支1411c延伸的第二子分支41b和第一子分支41a中的一个(例如,第二子分支41b)交替地位于两个相邻的前电极141c的主分支1411c之间。
因为前电极141c包括多个子分支1412c以及主分支1411c,因此前电极141c的形成面积由于子分支1412c的形成面积而增加。此外,因为两个相邻的前电极141c中的一个前电极141c的第一子分支41a以及另一前电极141c的第二子分支41b在两个相邻的前电极141c的主分支1411c之间错开,因此从重掺杂区域12c移动到前电极141c的载流子的移动距离进一步减少。
如上所述,第一子分支41a和第二子分支41b与重掺杂区域12c的在不同方向(例如,第一方向至第三方向)上从主分支1411c延伸的多个部分(例如,第一部分至第三部分12a、12b以及12e)的所有交叉点邻接。因为第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点是沿着重掺杂区域12c的第一部分至第三部分12a、12b和12e移动的载流子的收集区域,因此沿着重掺杂区域12c移动的载流子中的大部分存在于交叉点处。如上所述,因为第一子分支41a和第二子分支41b延伸到重掺杂区域12c的交叉点,而在该交叉点处比在重掺杂区域12c的其它部分中存在更多的载流子,因此通过第一子分支41a和第二子分支41b移动到主分支1411c的载流子的量增加。因此,通过重掺杂区域12c的由前电极141c收集的载流子的量增加。
因为多个前电极141直接连接到重掺杂区域12c的一部分,因此在多个前电极141下面不存在抗反射层130。
然而,在另选示例中,每个前电极141c的主分支1411c与发射极区域121以及重掺杂区域12c邻接。例如,在图26中所示的太阳能电池23中,每个前电极141c的主分支1411c沿着重掺杂区域12c的第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点延伸。然而,主分支1411c没有位于第三部分12e上并且没有沿着第三部分12e延伸,而是在与第三部分12e垂直的方向上延伸。在这种情况下,主分支1411c邻接基板110的前表面中的不包括第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点以及第三部分12e和主分支1411c的交叉点的发射极区域121。此外,因为延伸到不同部分的第一子分支41a和第二子分支41b形成子分支对,因此子分支对41a和41b在主分支1411c的同一位置处(即在第一部分至第三部分12a、12b和12e的交叉点处)在不同的倾斜方向上延伸。因此,每个前电极141c包括在第一部分至第三部分12a、12b和12e的每个交叉点处在不同方向上延伸的多对第一子分支41a和第二子分支41b。因此,前电极141c的主分支1411c以及第一子分支41a和第二子分支41b连接到组件1411c、41a和41b的交叉点。
在这种情况下,重掺杂区域12c在各种方向(例如,第一方向至第三方向)上延伸,并且重掺杂区域12c的在第一方向至第三方向中的一个方向上延伸的第一部分至第三部分12a、12b和12e中的每一个的至少一部分定位为不与前电极部件140c重叠。因此,从发射极区域121移动到重掺杂区域12c或前电极部件140c的载流子的移动路径进一步变化或增加,并且载流子的移动距离进一步减少。结果,在载流子移动到重掺杂区域12c或前电极部件140c期间的载流子损失量减少,并且传输到前电极部件140c的载流子的量增加。
因为每个前汇流条142必须收集由与前汇流条142交叉的前电极141c收集的载流子并且必须在期望方向上传输载流子,因此每个前汇流条142的宽度大于每个前电极141c的主分支1411c的宽度。
在图23至26中所示的太阳能电池中,从前电极141c的主分支1411c延伸的子分支1412c包括多个第一子分支41a和第二子分支41b。然而,子分支1412c可以是第一子分支41a和第二子分支41b中的至少一个。
在下面,参考图27和28描述根据本发明的实施方式的太阳能电池24和25。
除了重掺杂区域的形状之外,图27和28中所示的太阳能电池24和25具有与图23至25中所示的太阳能电池22相同的构造。图27和28中所示的重掺杂区域具有与图21和22中所示的重掺杂区域123相同的形状。因此,重掺杂区域123包括在第三方向上延伸的第一部分12a和在第四方向上延伸的第二部分12b。重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b可以垂直于基板110的左侧或右侧。
不同于图21和22中所示的太阳能电池,多个前电极141c仅位于重掺杂区域123上,并且沿着重掺杂区域123的一部分延伸。
每个前电极141c包括主分支41c以及多个第一子分支41a和第二子分支41b。主分支41c位于重掺杂区域123的第一部分12a上并且在第三方向上沿着第一部分12a延伸。多个第一子分支41a和第二子分支41b位于重掺杂区域123的第二部分12b上并且在不同方向上沿着第二部分12b从主分支41c延伸。
从一个前电极141c的主分支41c延伸的多个子分支41a和41b连接到从另一前电极141c的主分支41c延伸的多个子分支41a和41b。此外,一个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b在同一方向(即,第四方向)上延伸并且位于主分支41c的相反侧上。因为一个前电极141c的多个第一子分支41a和第二子分支41b被交替地定位,所以一个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b在相反方向上延伸。此外,第一子分支41a和第二子分支41b延伸直到它们到达重掺杂区域123的在两个相邻的前电极141c的主分支41c之间存在的第二部分12b。
以与图27中所示的太阳能电池24相同的方式,图28中所示的太阳能电池25包括重掺杂区域123以及多个前电极141c,重掺杂区域123包括在第三方向上延伸的第一部分12a和在第四方向上延伸的第二部分12b,并且重掺杂区域123具有格子形状,每个前电极141c包括在第三方向上延伸的主分支41c和在第四方向上延伸的多个第一子分支41a和第二子分支41b。
因为可以调整每个前电极141c的两个相邻的第一子分支41a和第二子分支41b之间的距离,因此图28中所示的太阳能电池25中的两个相邻的第一子分支41a和第二子分支41b之间的距离可以不同于图27中所示的太阳能电池24中的两个相邻的第一子分支41a和第二子分支41b之间的距离。
例如,如图27中所示,因为前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b延伸到重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的所有交叉点,因此第一子分支41a和第二子分支41b可以位于前电极141c和重掺杂区域123的所有交叉点处。如图28中所示,多个第一子分支41a和第二子分支41b可以以预定距离(例如,前电极141c和重掺杂区域123的每两个交叉点)交替地定位。如上所述,一个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b交替地定位在主分支41c的相反侧上。
因此,如上所述,因为由于包括多个第一子分支41a和第二子分支41b的多个前电极141c的形成,多个前电极141c的形成面积增加,因此从发射极区域121或重掺杂区域123移动到前电极141c的载流子的移动距离减少。因此,在载流子从发射极区域121或重掺杂区域123移动到前电极141c期间的载流子损失量减少。
如图27和28中所示,前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b延伸到重掺杂区域123的多个部分(例如,第一部分12a和第二部分12b)的交叉点。因此,前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b位于重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点处,在该交叉点中收集沿着第一部分12a和第二部分12b移动的所有载流子。因此,容易地执行从重掺杂区域123到前电极141c的载流子的收集,并且由前电极141c收集的载流子的量增加。一个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b与邻近该一个前电极141c的前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b分离。
下面参考图29描述根据本发明的实施方式的太阳能电池26。
由于除了重掺杂区域的形状之外图29中所示的太阳能电池26的构造与图27中所示的太阳能电池24基本上相同,因此可以简要地进行进一步的描述或者可以整体地省略进一步的描述。
如图29中所示,太阳能电池26包括重掺杂区域123d和包括多个前电极141c和多个前汇流条142的前电极部件。重掺杂区域123d包括在不同方向(例如,第三方向和第四方向)上延伸的多个部分,例如,多个第一部分12a1和多个第二部分12b1。多个前电极141c中的每一个包括在第三方向上延伸的主分支41c,以及在第四方向上从主分支41c延伸并且位于主分支41c的相反侧上的多个第一子分支41a和第二子分支41b。多个前汇流条142在第四方向上延伸,与前电极141c交叉,并且连接到前电极141c。因此,位于重掺杂区域123d上的前电极141c的形状与图27中所示的前电极141c的形状基本上相同,不同之处在于主分支41c的宽度W41以及第一子分支41a和第二子分支41b的宽度W42。
不同于图27中所示的太阳能电池24,在不同方向上延伸的重掺杂区域123d的第一部分12a1和第二部分12b1彼此不交叉并且彼此分离。因此,重掺杂区域123d不具有第一部分12a1和第二部分12b1的交叉区域,并且第一部分12a1和第二部分12b1彼此不连接。
更具体地,位于同一线上的重掺杂区域123d的多个第一部分12a1彼此分离并且在第三方向上彼此平行地延伸。此外,位于同一线上的重掺杂区域123d的多个第二部分12b1彼此分离并且在第四方向上彼此平行地延伸。因此,前电极141c的主分支41c与沿着第三方向彼此平行定位的多个第一部分12a1邻接,并且前电极141c和发射极区域121在两个相邻的第一部分12a1之间彼此连接。
前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b与沿着第四方向延伸的重掺杂区域123d的第二部分12b1邻接。
前电极141c的多个第一子分支41a和第二子分支41b中的每一个延伸到第一部分12a1和第二部分12b1聚集在其中的区域,并且与聚集区域(例如,第一部分12a1和第二部分12b1接近但不交叉的区域)中的第一部分12a1和第二部分12b1邻接。第一子分支41a和第二子分支41b彼此分离。第一子分支41a和第二子分支41b收集移动通过第一部分12a1和第二部分12b1的载流子,然后将载流子传输到前电极141c。因此,容易并且有效地执行载流子到前电极141c的移动。
图29中所示的包括在不同方向上延伸的多个部分并且在多个部分中的至少两个之间不具有交叉区域的重掺杂区域123d的结构可以应用于包括多个部分12a至12e的重掺杂区域123和12c。在这种情况下,因为前电极141、141a和141c位于多个部分12a、12b和12e的聚集区域中并且与多个部分12a、12b和12e邻接,因此在重掺杂区域123和12c的多个部分12a、12b和12e中聚集的载流子容易地由前电极141、141a和141c收集。此外,一个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b与邻近一个前电极141c的前电极分离。
在下文中参考图30描述根据本发明的实施方式的太阳能电池27。
由于图30中所示的太阳能电池27的构造与图27中所示的太阳能电池24基本上相同,不同之处在于重掺杂区域和前电极之间的连接结构,因此可以简要地进行进一步的描述或者可以整体地省略进一步的描述。
如图30中所示,太阳能电池27包括前电极部件和重掺杂区域123,前电极部件包括多个前电极141c和多个前汇流条142。多个前电极141c中的每一个包括在第三方向上延伸的主分支1411c以及在第四方向上从主分支1411c延伸并且位于主分支1411c的相反侧上的多个第一子分支41a和第二子分支41b。多个前汇流条142在第四方向上延伸,与前电极141c交叉,并且连接到前电极141c。重掺杂区域123包括第一部分12a和第二部分12b,第一部分12a在第三方向上延伸,第二部分12b在第四方向上延伸并且连接到第一部分12a和第二部分12b的交叉点。
不同于图27中所示的整体邻接位于前电极141c下面的重掺杂区域123的前电极141c,图30中所示的前电极141c被选择性地或部分地连接到位于前电极141c下面的重掺杂区域123。
例如,如图30中所示,每个前电极141c的主分支1411c以及第一子分支41a和第二子分支41b包括直接接触位于前电极141c下面的重掺杂区域123的多个接触部分145。每个接触部分145的最大直径d21可以为大约100μm,例如,大约90μm至110μm,并且两个相邻的接触部分145的中间部分之间的距离d22可以为大约400μm至1mm。
因此,只有第一电极141c的多个接触部分145接触重掺杂区域123。如图30中所示,前电极141c的不包括多个接触部分145并且没有直接连接到重掺杂区域123的部分位于抗反射层130上并且邻接抗反射层130。此外,因为包括与前电极141c交叉的部分的多个前汇流条142不包括多个接触部分145,因此多个前汇流条142中的所有前汇流条142都不接触重掺杂区域123。因此,多个前汇流条142中的所有前汇流条142位于抗反射层130上并且邻接抗反射层130。
因此,抗反射层130位于每个前电极141c的一部分下面并且位于所有前汇流条142下面。
每个前电极141c的主分支1411c的多个接触部分145包括形成在重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点处的多个接触部分145以及仅形成在重掺杂区域123的第一部分12a上的多个接触部分145。此外,每个前电极141c的第一子分支41a和第二子分支41b的多个接触部分145形成在重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点处。
因此,沿着重掺杂区域123移动的载流子通过与重掺杂区域123邻接的多个接触部分145移动到前电极141c,然后由多个前汇流条142收集。
因为多个接触部分145位于重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点处,在该交叉点中移动通过重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的载流子的量大于重掺杂区域123的其它区域,因此更有效地收集从重掺杂区域123移动到前电极141c的载流子。
如图30中所示,每个接触部分145是形成在抗反射层130中并且暴露重掺杂区域123的位于抗反射层130下面的部分的开口。接触部分145具有圆形形状并且以均匀距离彼此隔开。另选地,接触部分145可以具有诸如椭圆形、三角形、矩形以及多边形的各种形状,并且可以以非均匀距离彼此隔开。
如上所述,因为仅前电极141c的一部分通过接触部分145接触由半导体材料形成的重掺杂区域123(即,不是整个前电极141c接触重掺杂区域123),因此由硅形成的重掺杂区域123和包括由例如银(Ag)的金属形成的前电极141c的前电极部件之间的接触面积减少。因为具有比前电极141c大得多的宽度并且占据基板110的前表面的大面积的多个前汇流条142位于抗反射层130上,因此不直接邻接重掺杂区域123的前电极部件的形成面积进一步增加。
通常,当通过光电效应产生电流时,由于诸如热因素和绝缘故障的原因,即使在没有照射光的状态下,电流也在金属材料和半导体材料之间的接触部分中流动。这种电流被称为暗电流。随着金属材料和半导体材料之间的基础面积的减少,在接触部分中产生的暗电流量减少。
在使用光电效应来将光转换为电力的太阳能电池中,随着暗电流量的增加,对应于太阳能电池输出电压的开路电压减小。在根据本发明的实施方式的太阳能电池30中,金属材料(即,前电极部件)和半导体材料(即,重掺杂区域)之间的接触面积减少。因此,暗电流的产生减少,并且输出电压增加。结果,太阳能电池30的效率增加。
下面描述使重掺杂区域123的一部分与前电极141c的一部分接触的各种方法。
第二导电类型(例如n型或p型)的杂质扩散到第一导电类型(例如p型或n型)的基板110中以在基板110的表面处形成杂质区域。然后通过蚀刻等移除杂质区域的一部分,以形成发射极区域121和包括第一部分12a和第二部分12b的重掺杂区域123。
接下来,使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法等在形成在基板110的前表面处的发射极区域121和重掺杂区域123上形成抗反射层130。
接下来,将蚀刻膏选择性地涂覆在抗反射层130上,并且移除抗反射层130的其上涂覆有蚀刻膏的部分。然后清洁抗反射层130,并且在抗反射层130的对应部分中形成多个开口。另选地,在抗反射层130的对应部分中形成蚀刻停止掩模,然后使用湿法蚀刻方法或干法蚀刻方法移除抗反射层130的期望部分,从而形成多个开口。通过多个开口部分地暴露重掺杂区域123。
接下来,使用丝网印刷方法将前电极部件膏印刷在抗反射层130上和重掺杂区域的通过多个开口暴露的部分上,并且对其进行干燥或电镀以形成前电极部件。因此,前电极部件的其中定位有多个开口的部分形成接触部分145并且直接邻接重掺杂区域123。前电极部件的其中没有定位有开口的剩余部分位于抗反射层130上。
因为多个开口对应于多个接触部分145,因此每个前电极141c的主分支1411c以及第一子分支41a和第二子分支41b的期望部分通过开口接触重掺杂区域123,从而形成多个接触部分145。
在另一方法中,在形成抗反射层130之后,使用丝网印刷方法或电镀方法在抗反射层130上形成具有期望形状(例如,前电极部件的形状)的前电极部件图案。然后,将激光束等选择性地照射在前电极部件图案上。因此,前电极部件图案的激光束照射在其上的部分接触重掺杂区域123,并且多个接触部分145形成在激光束的照射部分中。
在用于形成包括多个接触部分145的前电极部件的方法的另一示例中,在形成抗反射层130之后,通过热处理将通过型金属膏(例如,含金属的蚀刻膏)涂覆在位于对应于接触部分145的位置处的抗反射层130上,该通过型金属膏能够通过抗反射层130并且能够接触重掺杂区域123。非通过型金属膏(例如,非含金属的蚀刻膏)涂覆在通过型金属膏和抗反射层130的一部分上以形成前电极部件图案。对前电极部件图案执行热处理。因此,通过通过型金属膏的操作移除通过型金属膏的涂覆部分中的抗反射层130,并且形成接触重掺杂区域123的多个接触部分145。结果,形成包括多个接触部分145的前电极部件。
如上所述,在形成包括接触重掺杂区域123的多个接触部分145的前电极部件之后,使用丝网印刷方法或热处理在基板110的背表面上形成包括背电极151和多个背汇流条152的背电极部件150以及BSF区域172。
在本发明的实施方式中,前电极部件140c和背电极部件150的形成顺序可以变化。
其中每个前电极141c选择性地或部分地接触重掺杂区域123以形成前电极141c和重掺杂区域123之间的局部接触的太阳能电池27的构造可以应用于根据本发明的实施方式的所有上述太阳能电池11至26。
在本发明的实施方式中,前汇流条142没有接触重掺杂区域123并且位于抗反射层130上。然而,前汇流条142可以选择性地或者部分地接触重掺杂区域123以形成局部接触。
在下面参考图32至35描述包括具有与图3中所示的重掺杂区域相同形状的重掺杂区域的太阳能电池28。
由于图32至35中所示的太阳能电池28中的形成在基板110的前表面处的发射极区域121和重掺杂区域123与图1至3中所示的基本上相同,因此可以简要地进行进一步的描述或者可以整体地省略进一步的描述。
与图1和2中所示的太阳能电池11不同,在图32至35中所示的太阳能电池28中,连接到发射极区域121和重掺杂区域123的多个第一电极141以及连接到多个BSF区域172的多个第二电极151形成在基板110的背表面上。
如图33和图34(b)中所示,基板110的背表面上的多个第一电极141沿着基板110的通孔185(即,重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b的交叉点)彼此平行地延伸。此外,基板110的背表面上的多个第二电极151与第一电极141分离并且在与第一电极141的延伸方向相同的方向上彼此平行地延伸。因此,第一电极141和第二电极151均具有条带形状。如图34(b)和图35中所示,在同一方向上延伸的第一电极141和第二电极151交替地位于基板110的背表面上。
因为第二电极151位于基板110的背表面上,所以更容易地执行基板110和第二电极151之间的载流子的移动。此外,用于防止载流子损失的BSF区域172位于基板110的第二电极151位于其上的部分处。因此,BSF区域172在基板110的位于第二电极151下面的部分处沿着第二电极151伸长。因此,以与第二电极151相同的方式,BSF区域172均具有条带形状。
如图35中所示,连接到第一电极141的第一汇流条142和连接到第二电极151的第二汇流条152在垂直于第一电极141和第二电极151的延伸方向(例如,第三方向和第四方向)的方向上在基板110的背表面的边缘处延伸。因此,第一汇流条142和第二汇流条152中的每一个平行于基板110的一侧。
第一汇流条142和第二汇流条152在基板110的背表面的边缘处彼此相对定位,并且第一电极141和第二电极151插入其间。
在本发明的实施方式中,第一电极141和第一汇流条142由同一材料形成,并且第二电极151和第二汇流条152由同一材料形成。此外,第一电极141和第一汇流条142由与第二电极151和第二汇流条152相同的材料形成。另选地,第一电极141和第一汇流条142可以由与第二电极151和第二汇流条152不同的材料形成。
因此,当形成第一电极141和第二电极151时,可以同时形成第一汇流条142和第二汇流条152。此外,第一电极141和第一汇流条142可以同时一体形成,并且第二电极151和第二汇流条152可以同时一体形成。
因为第一汇流条142和第二汇流条152需要收集由与第一汇流条142和第二汇流条152交叉的第一电极141和第二电极151收集的载流子,并且需要在期望方向上传输载流子,因此第一汇流条142和第二汇流条152的宽度大于第一电极141和第二电极151的宽度。
然而,在另选示例中,可以省略第一汇流条142和第二汇流条152。在这种情况下,由第一电极141收集的载流子(例如,电子)沿着导电粘合部件(即,导电连接件)以及连接到导电粘合部件的互连件移动,然后输出到外部装置,其中导电粘合部件在与第一电极141交叉的方向上附接到对应的位置并且连接到第一电极141。此外,由第二电极151收集的载流子(例如,空穴)沿着导电粘合部件(即,导电连接件)以及连接到导电粘合部件的互连件移动,然后输出到外部装置,其中导电粘合部件在与第二电极151交叉的方向上附接到对应的位置并且连接到第二电极151。导电粘合部件可以由与第一电极141和第二电极151不同的材料形成。
因为第一电极141和第二电极151形成在基板110的背表面上,因此发射极区域121和重掺杂区域123位于基板110的前表面上。
在太阳能电池28中,基板110具有穿过基板110的多个通孔185,以将位于基板110的前表面处的发射极区域121和重掺杂区域123电连接和物理连接到位于基板110的背表面上的第一电极141。
因此,如图34(a)中所示,位于基板110的前表面处的重掺杂区域123包括在第一方向上延伸的第一部分12a、在第二方向上延伸的第二部分12b。当其中第一部分12a和第二部分12b在第一部分12a和第二部分12b的交叉点处彼此连接的重掺杂区域123位于基板110的前表面处时,多个通孔185位于第一部分12a和第二部分12b的交叉点处。
如图33中所示,重掺杂区域123甚至位于通孔185的内表面处,即通孔185的侧面处。
重掺杂区域123位于基板110的背表面中的通孔185的形成区域周围,并且位于基板110的其中没有形成通孔185并且邻接第一电极141的背表面处。因此,第一电极141连接到位于基板110的背表面处的重掺杂区域123。
因此,多个第一电极141收集沿着邻接多个通孔185的重掺杂区域123的第一部分12a和第二部分12b从基板110的前表面传输的载流子、以及通过位于基板110的背表面处的重掺杂区域123传输的载流子。在这种情况下,因为第一电极141连接到具有小于发射极区域121的方块电阻的重掺杂区域123,因此载流子的传输效率得到提高。
因为载流子沿着具有小于发射极区域121的方块电阻并且具有高于发射极区域121的导电性的重掺杂区域123传输到第一电极141,因此传输到第一电极141的载流子的量增加。
在本发明的实施方式中,抗反射层130位于通孔185中的每一个的内表面的至少一部分上,填充在每个通孔185的内表面的至少一部分中,并且连接到第一电极141。
如上所述,在本发明的实施方式中,抗反射层130由氢化氧化硅(SiOx)、氢化氧氮化硅(SiNxOy)等形成。另选地,抗反射层130可以由能够透射光的导电层形成,例如由透明导电氧化物(TCO)形成。抗反射层130可以由其它材料形成。
在抗反射层130例如是TCO的这种情况下,移动到发射极区域121和重掺杂区域123的载流子的至少一部分移动到具有小于发射极区域121和重掺杂区域123的方块电阻的抗反射层130,并且沿着抗反射层130在通孔185内部移动。然后,载流子的至少一部分传输到第一电极141。因此,从抗反射层130以及重掺杂区域123移动到第一电极141的载流子的量多于仅从重掺杂区域123移动到第一电极141的载流子的量。
移动到第一电极141的载流子通过前汇流条142传输到外部装置。此外,移动到第二电极151的载流子通过第二汇流条152传输到外部装置。
如上所述,如果省略第一汇流条142和第二汇流条152,则由第一电极141和第二电极151收集的载流子可以使用导电粘合部件和/或互连件传输到外部装置。
虽然已经参考多种例示性实施方式描述了实施方式,但是应该理解的是,本领域技术人员可以想到将落入本公开的原理的范围内的多种其它修改和实施方式。更具体地,在本公开、附图以及所附权利要求的范围内,能够对主题组合布置的组件部分和/或布置进行各种变化和修改。对于本领域技术人员来说,除了组件部分和/或布置的变化和修改之外,另选使用也将是显而易见的。
本申请要求分别于2011年1月10日、2011年3月15日以及2011年3月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0002374、10-2011-0022814和10-2011-0027687的优先权,在此通过引用并入上述申请的全部内容。

Claims (21)

1.一种太阳能电池,所述太阳能电池包括:
第一导电类型的基板;
与第一导电类型相反的第二导电类型的发射极区域,所述发射极区域位于所述基板处,所述发射极区域具有第一方块电阻;
第一重掺杂区域,所述第一重掺杂区域位于所述基板处,所述第一重掺杂区域具有小于所述第一方块电阻的第二方块电阻;
多个第一电极,所述多个第一电极位于所述基板上,与所述第一重掺杂区域的至少一部分重叠,连接到所述第一重掺杂区域的所述至少一部分,并且在第一方向上延伸;以及
至少一个第二电极,所述至少一个第二电极位于所述基板上并且连接到所述基板,
其中所述第一重掺杂区域具有在与所述第一方向交叉的第一倾斜方向上彼此隔开并且基本上彼此平行地延伸的多个第一部分以及在与所述第一方向和所述第一倾斜方向交叉的第二倾斜方向上彼此隔开并且基本上彼此平行地延伸的多个第二部分。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分彼此交叉并且形成多个交叉点,
其中所述第一部分和所述第二部分在所述多个交叉点处彼此连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个沿着所述多个交叉点延伸。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个包括在第二方向上延伸的第一部分。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其中所述第二方向不同于所述第一倾斜方向和所述第二倾斜方向。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池,其中所述第一重掺杂区域位于所述多个第一电极下面,并且还包括在所述第二方向上沿着所述多个第一电极延伸的第三部分。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个还包括在不同于所述第二方向的第三方向上延伸的第二部分。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其中包括第一部分和第二部分的所述第一重掺杂区域以第一格子形状布置在所述基板处,并且包括第一部分和第二部分的所述多个第一电极以第二格子形状布置在所述基板上,并且
其中所述第一格子形状和所述第二格子形状以预定角度错开。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,所述太阳能电池还包括第一汇流条,所述第一汇流条位于所述基板上并且连接到所述多个第一电极。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,所述太阳能电池还包括第二重掺杂区域,所述第二重掺杂区域具有小于所述第二方块电阻的第三方块电阻,所述第二重掺杂区域位于所述基板处、所述多个第一电极下面,并且连接到所述多个第一电极。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池,所述太阳能电池还包括第一汇流条,所述第一汇流条位于所述基板上并且连接到所述多个第一电极。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述第一重掺杂区域还包括在不同于所述第一倾斜方向和所述第二倾斜方向的第二方向上延伸的第三部分。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池,其中所述第一重掺杂区域的所述第三部分通过所述第一部分和所述第二部分的交叉点并且连接到所述第一部分和所述第二部分。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个包括主分支和至少一个子分支,所述主分支位于所述第一重掺杂区域的所述第三部分上并且沿着所述第三部分延伸,所述至少一个子分支位于所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个上并且沿着所述第一部分和所述第二部分中的所述至少一个延伸,并且
其中一个第一电极的所述至少一个子分支与邻近于所述一个第一电极的另一第一电极分离。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个包括主分支和至少一个子分支,所述主分支在与所述第一重掺杂区域的所述第三部分交叉的方向上延伸,所述至少一个子分支位于所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个上并且沿着所述第一部分和所述第二部分中的所述至少一个延伸。
16.根据权利要求13所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极中的每一个包括主分支和至少一个子分支,所述主分支位于所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分中的一个部分上并且沿着所述一个部分延伸,所述至少一个子分支位于所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分中的另一个部分上并且沿着所述另一个部分延伸,
其中一个第一电极的所述至少一个子分支与邻近于所述一个第一电极的另一第一电极分离。
17.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中所述基板具有穿过所述基板的多个通孔,
其中所述多个第一电极位于所述基板的第一表面上,并且所述第一汇流条位于所述基板的与所述第一表面相对的第二表面上,并且
其中所述多个第一电极、所述第一汇流条或者所述多个第一电极和所述第一汇流条这二者位于所述多个通孔内部,并且所述多个第一电极和所述第一汇流条通过所述多个通孔彼此连接。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池,其中所述多个通孔位于所述基板的与所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分的交叉点相对应的位置处。
19.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中所述基板具有穿过所述基板的多个通孔,
其中所述多个第一电极和所述第一汇流条位于所述基板的与光入射在其上的第一表面相对的第二表面上,并且
其中所述第一重掺杂区域的一部分位于所述多个通孔内部并且连接到所述多个第一电极。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池,其中所述多个通孔位于所述基板的与所述第一重掺杂区域的所述第一部分和所述第二部分的交叉点相对应的位置处。
21.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述多个第一电极位于所述基板的第一表面上,
其中所述至少一个第二电极包括位于所述基板的与所述第一表面相对的第二表面上的多个第二电极,并且
其中所述基板的所述第一表面和所述第二表面是光入射在其上的入射表面。
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