CN103329279A - 太阳能电池和太阳能电池模件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池，是在至少具有pn结的结晶硅基板上形成钝化膜、经过导电性糊的印刷和热处理的工序形成电极的太阳能电池，其特征在于，具有：以将光生成的载流子从硅基板取出的取出电极与硅基板接触的方式形成的第1电极、和以将在上述第1电极收集的载流子收集的集电极与上述第1电极接触的方式形成的第2电极，上述第2电极和硅基板至少在第1电极和第2电极的接触点以外只部分地相接或完全不相接，根据本发明，通过在集电极与硅之间使钝化膜完全或部分地残留，从而能够使在电极/硅界面的电荷损失减少，改善短路电流、开路电压，提高太阳能电池特性。此外，工序能够采用以往的丝网印刷技术等实现，对于成本削减极其有效。

Description

太阳能电池和太阳能电池模件
技术领域
本发明涉及价格低、高效率的太阳能电池和太阳能电池模件。
背景技术
将使用了单晶硅基板、多晶硅基板的一般的大量生产型太阳能电池的概观示于图1。该太阳能电池在使杂质向硅基板101高浓度扩散而形成扩散层102的同时形成pn结，作为受光面的电极，具有多个称为取出电极104的数百～数十μm宽的电极，此外，作为用于将取出电极集成、将太阳能电池单元连接的电极，具有几个集电极105。作为该电极的形成方法，从成本方面出发，已广泛使用如下方法：将Ag等金属微粒混合在有机粘结剂中的金属糊使用丝网版等印刷，在几百度进行热处理，与基板粘接。此外，在受光面的相反面，通过将Al等金属微粒混合在有机粘结剂中的金属糊的丝网印刷和700～850℃左右的烧成，形成与受光面极性相反的背面电极106。在光入射太阳能电池的区域，形成了用于更高效率地获取光的减反射膜103。减反射膜广泛使用采用化学气相沉积等形成的硅氮化膜等。
作为用于减反射膜的材料的更重要的功能，有硅表面的终端化。结晶内部的硅原子在邻接的原子之间共价键合，处于稳定的状态。但是，在作为原子排列的末端的表面，由于应键合的邻接原子不存在，因此出现称为未键合端或悬空键的不稳定的能级。悬空键由于具有电活性，因此在硅内部捕捉光生成的电荷而消灭，使太阳能电池的特性受损。为了抑制该损失，在太阳能电池中，实施某种表面终端化处理，使悬空键减少。
另一方面，已知在金属与硅接触的界面，没有使悬空键终端化，载流子的再结合速度非常大。即，必须让用于将光生成的载流子取出的电极与硅表面接触，该硅/电极界面成为了太阳能电池特性的大的损失要素。因此，对于高效率太阳能电池，尝试了在使硅与电极的接触面积成为最小限上下工夫。具体地，为窄接触型、点接触型等构造。制作这些构造的情况下，采用光刻法（例如，J.Knobloch，A.Noel，E.Schaffer，U.Schubert，F.J.Kamerewerd，S.Klussmann，W.Wettling，Proc.the 23rd IEEE Photovoltaic SpecialistsConference，第271页，1993.）、蚀刻糊印刷将钝化膜部分地除去，使硅露出，从其上进行金属的蒸镀或印刷等。此外，对于另外的方法，在钝化膜上形成金属膜，从其上以点状照射激光从而将金属加热，通过贯通钝化膜，从而形成硅/电极接触（例如，S.W.Glunz，R.Preu，S.Schaefer，E.Schneiderlochner，W.Pfleging，R.Ludemann，G.Willeke，Proc.the28th IEEE Photovoltaic SpecialistsConference，第168页，2000.）。
发明内容
发明要解决的课题
但是，窄接触型、点接触型的形成不仅工序数，而且为了图案化，抗蚀剂材料、蚀刻糊等重新变得必要，因此成本高，不能充分地获得钝化的效果产生的优势。此外，对于使用激光器的方法，装置价格高，而且金属膜的形成时蒸镀等繁杂的工序变得必要，仍是削弱了成本上的优势。
本发明鉴于上述实际情况而完成，其目的在于在电极/硅界面的电荷损失少，短路电流、开路电压得到改善，太阳能电池特性提高，能够在成本上低价地制造的太阳能电池和太阳能电池模件。
用于解决课题的手段
本发明为了实现上述目的，提供下述太阳能电池和太阳能电池模件。
[1]：太阳能电池，是在至少具有pn结的结晶硅基板上形成钝化膜、经过导电性糊的印刷和热处理的工序形成电极的太阳能电池，其特征在于，具有：以将光生成的载流子从硅基板取出的取出电极与硅基板接触的方式形成的第1电极、以将在上述第1电极收集的载流子收集的集电极与上述第1电极接触的方式形成的第2电极，上述第2电极和硅基板至少在第1电极和第2电极的接触点以外只部分地相接或完全不相接。
[2]：[1]所述的太阳能电池，其中，除上述第1电极与上述第2电极接触的部分的面积以外的第2电极与硅基板的非接触部的面积比例，相对于从由第2电极的宽度和总长度确定的面积将第1电极与该第2电极接触的部分的面积去除后的面积，为20%以上。
[3]：[1]或[2]所述的太阳能电池，其中，上述第1电极与第2电极部分地接触，或者全体重合。
[4]：[1]～[3]的任一项所述的太阳能电池，其中，上述第1电极用含有B、Al、Ga、P、As、In、Sb的单质或化合物的导电性糊形成，在上述硅基板的该电极下部分具有使该元素高浓度地扩散的区域。
[5]：[1]～[4]的任一项所述的太阳能电池，其中，上述钝化膜包含氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化铝、无定形硅、微晶硅、氧化钛的任一种或其组合。
[6]：[1]～[5]的任一项所述的太阳能电池，其中，由上述第1电极和上述第2电极的组合形成的集电极在太阳能电池的受光面或非受光面或其两者形成。
[7]：太阳能电池模件，其特征在于，将[1]～[6]的任一项所述的太阳能电池电连接而成。
发明的效果
通过在集电极与硅之间使钝化膜完全或部分地残留，能够使在电极/硅界面的电荷损失减少，改善短路电流、开路电压，提高太阳能电池特性。此外，工序能够采用以往的丝网印刷技术等实现，对于成本削减极其有效。
附图说明
图1为表示根据现有技术的一般的太阳能电池的构造的概略斜视图。
图2为表示根据本发明的一般的太阳能电池的构造的一例的概略斜视图。
图3为表示根据本发明的一般的太阳能电池的构造的另一例的概略斜视图。
图4的（a）～（c）分别为表示用于本发明的电极形成的印刷制版的实例的平面图，（a）表示取出电极单独的图案，（b）表示集电极单独的图案，（c）表示将取出电极和集电极两者图案化的实例。
图5为表示本发明涉及的对于太阳能电池特性的影响的图。
图6为表示本发明涉及的玻璃料（glass frit）添加量的影响的图。
图7为说明本发明涉及的电极下的钝化面积的图。
具体实施方式
图2为表示本发明的一实施例的太阳能电池，该太阳能电池是使杂质向硅基板201高浓度扩散而形成扩散层202的同时形成pn结，由此在至少具有pn结的硅基板201上形成钝化膜203，经过导电性糊的印刷和热处理的工序而形成电极的太阳能电池，具有以将光生成的载流子从硅基板取出的取出电极与硅基板接触的方式形成的第1电极204、以将在第1电极204收集的载流子收集的集电极与第1电极204接触的方式形成的第2电极205，至少第2电极205和高浓度扩散层202在第1电极204与第2电极205的接触点以外只部分地相接或完全不相接，从而第2电极205下的硅表面钝化成为可能。再有，206为背面电极。
这种情况下，除上述第1电极与上述第2电极接触的部分的面积以外的第2电极与硅基板的非接触部的面积比例，相对于从由第2电极的宽度和总长度确定的面积将第1电极与该第2电极接触的部分的面积除去后的面积，优选为20%以上，特别优选为40～100%。
此外，上述第2电极优选由比用于上述第1电极的导电性糊的玻璃料含有比例少的玻璃料含量的导电性糊形成，上述第2电极优选用玻璃料含量至少2质量%以下、优选1质量%以下的导电性糊形成，可以为0质量%。
这种情况下，用于第1电极的导电性糊的玻璃料含量优选为8～20质量%，特别优选为8～10质量%。如果比8质量%少，有时与高浓度扩散层的接触变得不充分，电阻增加，太阳能电池的特性降低。此外，如果比20质量%多，有时作为电绝缘物的玻璃成分变得过剩，电极自身的电导率降低，在电极与高浓度扩散层之间玻璃成分过剩地进入，电阻增加，太阳能电池的特性下降。
图2的太阳能电池是第1电极204与第2电极205部分地接触的情形，如图3中所示，能够以将第1电极304全体与第2电极305重合的方式形成。再有，图3中，301为硅基板，302为高浓度扩散层，303为钝化膜，306为背面电极。
上述第1电极优选用含有B、Al、Ga、P、As、In、Sb的单质或化合物的导电性糊形成，在上述硅基板的该电极下部分具有使该元素高浓度地扩散的区域。
上述第2电极的电导率优选比上述第1电极的电导率高。
再有，上述钝化膜优选包含氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化铝、无定形硅、微晶硅、氧化钛的任一种或其组合。
由上述第1电极和上述第2电极的组合形成的集电极优选在太阳能电池的受光面或非受光面或这两者形成。
以下对本发明的太阳能电池的制作方法的一例进行说明。不过，本发明并不限于采用该方法制作的太阳能电池。
将在高纯度硅中掺杂B或Ga这样的III族元素而成为电阻率0.1～5Ω·cm的アズカット单晶{100}p型硅基板表面的切割损伤，使用浓度5～60质量%的氢氧化钠、氢氧化钾这样的高浓度的碱、或者、氢氟酸和硝酸的混酸等进行蚀刻。单晶硅基板可采用CZ法、FZ法的任何方法制作。此外，可使用在高纯度硅中掺杂P或Sb这样的V族元素而成为电阻率0.1～5Ω·cm的单晶{100}n型硅基板。此外，不限于单晶硅，也能够使用采用浇铸法、条带生长法等得到的多晶硅基板。
接着，在基板表面进行称为绒面（texture）的微小的凹凸形成。绒面是用于降低太阳能电池的反射率的有效的方法。绒面通过在加热的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化四甲铵等碱溶液（浓度1～10质量%、温度60～100℃）中浸渍10～30分钟左右而容易地制作。上述溶液中，多使规定量的2-丙醇溶解，控制反应。
绒面形成后，在盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸等或者这些的混合液的酸性水溶液中洗净。从成本和特性的观点出发，优选在盐酸中的洗净。为了提高清净度，可在盐酸溶液中使0.5～5质量%的过氧化氢混合，加热到60～90℃洗净。
在该基板上，采用使用了氯氧化磷的气相扩散法形成高浓度扩散层。另一方面，使用n型基板的情形的高浓度扩散层采用溴化硼的气相扩散等形成。一般的硅太阳能电池必须只在受光面侧形成pn结，为了实现这点，必须下如下的工夫：在使基板之间2张重合的状态下扩散，将一面的扩散层用碱水溶液等蚀刻，在背面没有形成pn结。扩散后，将在表面出现的玻璃用氢氟酸等除去。
接下来，形成受光面的减反射·钝化膜。对于成膜，使用化学气相沉积装置，形成约100nm左右的氮化硅膜等。作为反应气体，多将甲硅烷（SiH4）和氨（NH3）混合使用，但也可代替NH3而使用氮、此外，进行采用H2气的成膜种的稀释、工艺压力的调节、反应气体的稀释，实现所需的折射率。不限于氮化硅，可将采用热处理、原子层堆积等方法的氧化硅、碳化硅、氧化铝、无定形硅、微晶硅、氧化钛等用于替代。
钝化膜并不限于氮化硅膜，如上所述，可以是氧化硅、碳化硅、氧化铝、无定形硅、微晶硅、氧化钛等、这些的组合，这些能够采用常规方法成膜。
接下来，在上述基板的受光面，用图4（a）中所示的图案化的制版只将相当于第1电极的取出电极丝网印刷。将Ag粉末和玻璃料与有机粘结剂混合的Ag糊印刷，然后，通过热处理，使Ag粉末贯通硅氮化膜等钝化膜，使电极与硅导通。再有，图4中，401为第1电极印刷图案，402为第2电极印刷图案。
为了使第1电极与硅基板的欧姆接触成为更低电阻，提高太阳能电池的曲线因子，可在第1电极下的硅基板形成高浓度的杂质扩散层。通过在第1电极用导电性糊中预先添加B、Al、Ga、P、As、In、Sb的单质或化合物，能够在电极印刷后的烧成的同时在硅基板形成高浓度扩散层。导电性糊中的杂质添加量因导电性糊的组成而异，但从金属与硅的功函数的关系出发，一般地，可进行调整以使在硅基板形成的高浓度杂质扩散层中的最大杂质浓度成为2×1019原子/cm3以上、优选地5×1019原子/cm3以上。再有，其上限为2×1022原子/cm3。
形成了第1电极后，将相当于第2电极的集电极丝网印刷。第2电极的制版可以是图4（b）中所示的只是集电极的图案，可使用如图4（c）那样取出电极和集电极两者图案化的制版，与第1电极重叠涂布。后者的情况下，通过使第2电极的电导率比第1电极的电导率高，能够使电极的电阻损失减少，进一步改善太阳能电池的特性。
对于第2电极用Ag糊，为了使第1电极形成区域以外的钝化膜残留，使用以与第1电极用Ag糊相比钝化膜的贯通性能降低的方式调节了添加物的Ag糊。
导电性糊的钝化膜贯通性能能够通过导电性糊中的玻璃料含量进行控制。对于玻璃料，优选使用B-Pb-O系、B-Si-Pb-O系、B-Si-Pb-Al-O系、B-Si-Bi-Pb-O系、B-Si-Zn-O系等玻璃材料。
背面电极通过将Al粉末用有机物粘结剂混合的糊丝网印刷而形成。印刷后，用5～30分钟在700～850℃的温度下烧成，形成背面电极和第2电极。背面电极和受光面电极的烧成也能够一次地进行。此外，形成各面的电极的顺序可交换。
此外，电极的形成方法并不限于丝网印刷，也可以是分配器、气溶胶堆积等方法。
实施例
以下示出实验例以及实施例和比较例，对本发明具体地说明，但本发明并不受下述的实施例限制。
[实验例]
<第2电极下钝化膜面积和导电性糊的玻璃料含量的研究>
研究了在第2电极下残留的钝化膜的面积（即，该电极与硅的非接触面积）与太阳能电池特性的关系。
将Ag粉末和有机粘结剂和B-Pb-O系玻璃料混合制作的糊，在形成了高浓度扩散层和其上形成的100nm的硅氮化膜（钝化膜）的硅基板上印刷，进行了烧成。从这样形成的太阳能电池单元将全部的电极用王水溶解，用切片机将电极形成区域切出，制成评价试料。使探针与该试料两面接触，对受光面照射AM1.5的模拟太阳光，测定开路电压。
图5表示在电极下残留的钝化膜的面积比例与开路电压的关系。该钝化膜面积比例取每个导电性糊条件下6个样品的平均值，开路电压绘制平均值以及最大值和最小值。
如图5中所示，从电极下钝化面积为20%的附近，开路电压的上升率钝化，在40%以上大致饱和。由该结果，可以说第2电极下钝化面积相对于该电极面积，优选为20%以上、优选地40%以上。
图6将上述研究中使用的Ag糊的玻璃料含量取作横轴，将在第2电极下残留的钝化膜的面积比例示于纵轴。第2电极下钝化面积成为20%和40%的Ag糊的玻璃料含量分别为约2质量%和1质量%。
再有，上述第2电极下的钝化面积在图7中说明。
图7示意地表示上述电极溶解后的太阳能电池单元中的第2电极形成区域的试料表面。该钝化面积在第2电极形成区域701的内侧，用从将第1电极与第2电极重合的部分704除去后的面积（净第2电极面积）减去第2电极贯通钝化膜705的部分702的总面积所得的面积定义。
钝化面积比例为钝化面积与净第2电极面积之比。钝化面积的测定能够通过采用数码摄像机的表面图像取得和该图像处理等进行。
[实施例、比较例]
为了确认本发明的有效性，作为比较例，进行了一般的电极构造的太阳能电池与本发明的电极构造的太阳能电池的发电性能比较。
对于扩散厚度250μm、比电阻1Ω·cm的、硼掺杂{100}p型アズカット硅基板100张，用热浓氢氧化钾水溶液将损伤层除去后，浸渍于氢氧化钾/2-丙醇水溶液中，进行绒面形成，接着在盐酸/过氧化氢混合溶液中进行了洗净。接下来，在氯氧化磷气氛下、870℃下在背面之间重叠的状态下热处理，形成了pn结。扩散后，用氢氟酸将磷玻璃除去，纯水洗净后，进行干燥。
以上的处理后，使用等离子体CVD装置，在试料全面形成了硅氮化膜作为受光面减反射·钝化膜。
其中，将上述基板平均50张地分为A和B，进行受光面的电极印刷。对于A，使用第1电极和第2电极在同一丝网图案化的制版（图4（c）），将第1电极和第2电极同时印刷1次，干燥。对于B，使用只有第1电极在丝网图案化的制版（图4（a）），只印刷第1电极，干燥。A和B中使用的Ag糊相同，使用了添加3质量%的B-Si-Bi-Pb-O系玻璃料，进而为了高浓度扩散层形成而添加了3质量%磷化合物的产物。
接下来，在全基板的背侧全面对Al糊进行丝网印刷，干燥。
然后，在空气气氛下进行780℃的烧成，使Ag电极贯通硅氮化膜而与硅导通的同时，使基板背面的Al电极与硅导通。对于A，电极全面与硅导通，电极与硅的非接触面积为0%。另一方面，对于B，为了形成第2电极，使用图4（c）的制版，以与第1电极重合的方式形成。将调整玻璃料添加量以使第2电极与硅的非接触面积成为80%并且进行调节以具有比第1电极高的电导率的Ag糊用丝网印刷涂覆后，在空气气氛下进行750℃的热处理，使其固化。
为了使A与B经历相同的热履历，在与B相同的烧成炉中在空气气氛下进行了750℃的热处理。
对于A、B两者的太阳能电池单元，采用利用了AM1.5的模拟太阳光的电流电压测定机进行了特性测定，结果如表1中所示，获得了实施了本发明的B的特性优于A的特性的结果。
[表1]
短路电流[mA/cm2] 开路电压[V]
A（以往） 36.0 0.622
B（本发明） 36.2 0.629

Claims (7)

1.太阳能电池，是在至少具有pn结的结晶硅基板上形成钝化膜、经过导电性糊的印刷和热处理的工序形成电极的太阳能电池，其特征在于，具有：以将光生成的载流子从硅基板取出的取出电极与硅基板接触的方式形成的第1电极、和以将在上述第1电极收集的载流子收集的集电极与上述第1电极接触的方式形成的第2电极，上述第2电极和硅基板至少在第1电极和第2电极的接触点以外只部分地相接或完全不相接。
2.权利要求1所述的太阳能电池，其中，除上述第1电极与上述第2电极接触的部分的面积以外的第2电极与硅基板的非接触部的面积比例，相对于从由第2电极的宽度和总长度确定的面积将第1电极与该第2电极接触的部分的面积去除后的面积，为20%以上。
3.权利要求1或2所述的太阳能电池，其中，上述第1电极与第2电极部分地接触或全体重合。
4.权利要求1-3的任一项所述的太阳能电池，其中，上述第1电极由含有B、Al、Ga、P、As、In、Sb的单质或化合物的导电性糊形成，在上述硅基板的该电极下部分具有使该元素高浓度扩散的区域。
5.权利要求1-4的任一项所述的太阳能电池，其中，上述钝化膜包含氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化铝、无定形硅、微晶硅、氧化钛的任一种或其组合。
6.权利要求1-5的任一项所述的太阳能电池，其中，由上述第1电极和上述第2电极的组合形成的集电极在太阳能电池的受光面或非受光面或这两者形成。
7.太阳能电池模件，其特征在于，将权利要求1-6的任一项所述的太阳能电池电连接而成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108074999A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 镇江大全太阳能有限公司 一种选择性发射极黑硅电池及其制作方法
WO2021088443A1 (zh) * 2019-11-08 2021-05-14 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池组件生产方法及太阳能电池组件
CN113921622A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 电池片基板、光伏电池、光伏电池组件及其组装方法
CN115579423A (zh) * 2022-10-19 2023-01-06 通威太阳能（安徽）有限公司 丝网印刷不良电池片的处理方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5275415B2 (ja) * 2011-06-20 2013-08-28 シャープ株式会社 結晶太陽電池セルおよび結晶太陽電池セルの製造方法
KR102018652B1 (ko) * 2012-08-29 2019-09-05 엘지전자 주식회사 태양 전지
JP5677404B2 (ja) * 2012-12-07 2015-02-25 シャープ株式会社 結晶太陽電池セル
JP2015130406A (ja) * 2014-01-07 2015-07-16 三菱電機株式会社 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
KR101867855B1 (ko) 2014-03-17 2018-06-15 엘지전자 주식회사 태양 전지
JP2016092238A (ja) * 2014-11-05 2016-05-23 信越化学工業株式会社 太陽電池及びその製造方法
JP6628196B2 (ja) * 2016-01-05 2020-01-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
JP7064823B2 (ja) * 2016-08-31 2022-05-11 株式会社マテリアル・コンセプト 太陽電池及びその製造方法
RU172396U1 (ru) * 2016-12-28 2017-07-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Солнечный элемент
CN110337423A (zh) 2017-03-24 2019-10-15 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于导电膏组合物的低蚀刻和非接触式玻璃
CN109065639A (zh) * 2018-06-22 2018-12-21 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 N型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件
CN114284381A (zh) * 2020-09-18 2022-04-05 嘉兴阿特斯技术研究院有限公司 异质结太阳能电池及其制作方法
CN117790596A (zh) 2021-08-27 2024-03-29 晶科能源股份有限公司 光伏电池片、电池组件及制备工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020148499A1 (en) * 2001-01-19 2002-10-17 Satoshi Tanaka Solar cell, interconnector for solar cell, and solar cell string
JP2006156693A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Kyocera Corp 太陽電池素子及び、これを用いた太陽電池モジュール
WO2009128679A2 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Lg Electronics Inc. Solar cell, method of forming emitter layer of solar cell, and method of manufacturing solar cell
JP2009295715A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Sharp Corp 光電変換装置およびその製造方法
US20100218826A1 (en) * 2007-07-26 2010-09-02 Universität Konstanz Method for producing a silicon solar cell with a back-etched emitter as well as a corresponding solar cell

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1648224C (ru) * 1988-12-20 1995-01-09 Научно-производственное предприятие "Сатурн" Способ изготовления фотопреобразователя
JPH0536998A (ja) 1991-07-30 1993-02-12 Sharp Corp 電極の形成方法
JP2928433B2 (ja) * 1993-02-23 1999-08-03 シャープ株式会社 光電変換素子の製造方法
WO1997013280A1 (en) * 1995-10-05 1997-04-10 Ebara Solar, Inc. Self-aligned locally deep- diffused emitter solar cell
JP2000138386A (ja) 1998-11-04 2000-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd 太陽電池の製造方法およびこの方法で製造された太陽電池
US6632730B1 (en) 1999-11-23 2003-10-14 Ebara Solar, Inc. Method for self-doping contacts to a semiconductor
US20030160026A1 (en) 2000-04-28 2003-08-28 Sylke Klein Etching pastes for inorganic surfaces
JP2004273826A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Sharp Corp 光電変換装置及びその製造方法
JP4121928B2 (ja) 2003-10-08 2008-07-23 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法
JP4557622B2 (ja) 2004-07-29 2010-10-06 京セラ株式会社 太陽電池素子の接続構造及びこれを含む太陽電池モジュール
JP2008204967A (ja) 2005-05-31 2008-09-04 Naoetsu Electronics Co Ltd 太陽電池素子及びその製造方法
JP2007096040A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Sharp Corp 太陽電池の製造方法および太陽電池
US7765949B2 (en) * 2005-11-17 2010-08-03 Palo Alto Research Center Incorporated Extrusion/dispensing systems and methods
JP4963866B2 (ja) 2006-04-28 2012-06-27 シャープ株式会社 光電変換素子の製造方法
TWI487124B (zh) 2006-08-25 2015-06-01 Sanyo Electric Co 太陽電池模組及太陽電池模組的製造方法
EP2109149A4 (en) * 2007-01-25 2011-04-20 Sharp Kk SOLAR BATTERY CELL, SOLAR BATTERY ARRAY, SOLAR BATTERY MODULE AND METHOD FOR PRODUCING A SOLAR BATTERY ARRAY
RU2357325C1 (ru) * 2007-10-29 2009-05-27 Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Полупроводниковый фотоэлектрический генератор и способ его изготовления
JP4610630B2 (ja) 2008-03-31 2011-01-12 三菱電機株式会社 太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法
US20090250108A1 (en) 2008-04-02 2009-10-08 Applied Materials, Inc. Silicon carbide for crystalline silicon solar cell surface passivation
KR100994924B1 (ko) * 2008-04-17 2010-11-19 엘지전자 주식회사 태양전지 및 그 제조방법
TWI423462B (zh) * 2008-10-22 2014-01-11 Ind Tech Res Inst 矽晶太陽電池之背面電極製造方法
KR100993511B1 (ko) 2008-11-19 2010-11-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101002282B1 (ko) 2008-12-15 2010-12-20 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
JP2010251343A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池およびその製造方法
CN102396073B (zh) 2009-04-14 2015-09-09 三菱电机株式会社 光电动势装置及其制造方法
US8586129B2 (en) * 2010-09-01 2013-11-19 Solarworld Innovations Gmbh Solar cell with structured gridline endpoints and vertices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020148499A1 (en) * 2001-01-19 2002-10-17 Satoshi Tanaka Solar cell, interconnector for solar cell, and solar cell string
JP2006156693A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Kyocera Corp 太陽電池素子及び、これを用いた太陽電池モジュール
US20100218826A1 (en) * 2007-07-26 2010-09-02 Universität Konstanz Method for producing a silicon solar cell with a back-etched emitter as well as a corresponding solar cell
WO2009128679A2 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Lg Electronics Inc. Solar cell, method of forming emitter layer of solar cell, and method of manufacturing solar cell
JP2009295715A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Sharp Corp 光電変換装置およびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108074999A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 镇江大全太阳能有限公司 一种选择性发射极黑硅电池及其制作方法
WO2021088443A1 (zh) * 2019-11-08 2021-05-14 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池组件生产方法及太阳能电池组件
CN113921622A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 电池片基板、光伏电池、光伏电池组件及其组装方法
CN113921622B (zh) * 2021-09-30 2024-04-05 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 电池片基板、光伏电池、光伏电池组件及其组装方法
CN115579423A (zh) * 2022-10-19 2023-01-06 通威太阳能（安徽）有限公司 丝网印刷不良电池片的处理方法

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Publication number Publication date
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US20130255747A1 (en) 2013-10-03
TW201236171A (en) 2012-09-01
MY164543A (en) 2018-01-15

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