CN104183656B - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

太阳能电池及其制造方法。一种太阳能电池包括:第一导电类型的基板;第一掺杂区域,该第一掺杂区域位于基板的第一表面并且含有与第一导电类型不同的第二导电类型的杂质;以及第一电极部,该第一电极部电连接到第一掺杂区域。第一电极部包括热固树脂以及分布在热固树脂中的第一导电粒子和第二导电粒子。第二导电粒子的功函数大于第一导电粒子的功函数,并且第二导电粒子在接触第一掺杂区域的界面处形成硅化物。

Description

太阳能电池及其制造方法
技术领域
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
利用光电转换效应将光能转换成电能的太阳能发电已经广泛用作获得生态友好型能源的方法。由于太阳能电池的光电转换效率的提高,利用多个太阳能电池模块的太阳能发电系统已经安装在诸如房屋等的地方。
太阳能电池通常包括基板和与基板一起形成p-n结的发射极区域,并利用入射在基板表面上的光产生电流。
发明内容
在一个方面中,提供了一种太阳能电池,该太阳能电池包括:第一导电类型的基板;第一掺杂区域,该第一掺杂区域位于所述基板的第一表面并且含有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的杂质;以及第一电极部,该第一电极部电连接到所述第一掺杂区域,其中,所述第一电极部包括热固树脂以及分布在所述热固树脂中的第一导电粒子和第二导电粒子,并且所述第二导电粒子的功函数大于所述第一导电粒子的功函数,并且所述第二导电粒子在接触所述第一掺杂区域的界面处形成硅化物。
例如,所述第一导电粒子可以由银(Ag)粒子形成,并且所述第二导电粒子可以由镍(Ni)粒子形成。在这种情况下,在接触p+型掺杂区域的界面处所形成的硅化物可以是镍硅化物。
所述第一电极部的所述热固树脂可以包括基于单体的环氧树脂或丙烯酸树脂。
所述第一掺杂区域可以形成为发射极区域。在所述发射极区域上可以形成有介电层,所述第一电极部不位于该发射极区域上。
所述第一电极部可以包括沿第一方向延伸的多个第一手指电极;和沿与所述第一手指电极交叉的第二方向延伸的多个第一母线电极。
在另一个方面中,提供了一种制造太阳能电池的方法,该方法包括以下步骤:在第一导电类型的基板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的杂质的第一掺杂区域;在所述第一掺杂区域上形成介电层,该介电层具有露出所述第一掺杂区域的一部分的开口;印制电极糊(electrode paste),该电极糊包括热固树脂、分布在所述热固树脂中的第一导电粒子以及分布在所述热固树脂中并且功函数大于所述第一导电粒子的功函数的第二导电粒子;在低温下对所述电极糊执行热处理,以固化所述电极糊;以及在所述第二导电粒子和所述第一掺杂区域彼此接触的界面处形成硅化物。
所述第一导电粒子可以是银(Ag),并且所述第二导电粒子可以是镍(Ni)。
可以利用由镍形成的所述第二导电粒子在所述第二导电粒子和所述第一掺杂区域彼此接触的所述界面处形成镍硅化物。
所述第一掺杂区域可以形成为发射极区域。
在通常的太阳能电池中,通过印制、干燥并固化含有铝(Al)的银(Ag)糊形成电极部,并且由于在固化Ag糊时所生成的玻璃粉的刻蚀操作,所述电极部的导电粒子(例如,Ag粒子和Al粒子)与和基板的导电类型相反的导电类型的掺杂区域接触。
如上所述,当利用含有铝(Al)的Ag糊形成所述电极部时,必须在大约800℃至900℃的高温对所述Ag糊执行热处理。
因此,形成基板的硅块内部的缺陷增加,并且硅块的寿命缩短。进一步地,开路电压和短路电流密度减小。
为了解决上述问题,目前开发了一种利用用于低温固化的银糊(该银糊利用树脂作为粘合剂)形成电极部的方法。
然而,当用于低温固化的Ag糊用于形成电极部时,由银的功函数造成的肖特基势垒增大。因此,接触电阻增大,并且太阳能电池的填充因数增大。
另一方面,根据本发明的实施方式的电极部包括所述第一导电粒子(例如,银(Ag)粒子)和所述第二导电粒子(例如,镍(Ni)粒子),该第二导电粒子的功函数大于所述第一导电粒子的功函数,由此减小了所述电极部的肖特基势垒。因此,减小了电极部的接触电阻。
进一步地,因为硅化物形成在第二导电粒子与掺杂区域彼此接触的界面处,所以进一步减小了电极部的接触电阻。
附图说明
附图被包括在内以提供对本公开的进一步理解,附图被并入并构成本说明书的一部分,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:
图1是根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的主要部件的立体图;
图2是图1所示的太阳能电池的主要部件的截面图;
图3是表示各种类型的金属的功函数和肖特基势垒的表格;
图4例示现有技术的太阳能电池的肖特基势垒(如图4左侧部分所图示)与根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的肖特基势垒(如图4右侧部分所图示)之间的差;以及
图5是例示用于制造图1所示的太阳能电池的方法的框图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式,在附图中例示出了本发明的实施方式的示例。因为可以以各种方式修改本发明并且本发明可以具有各种形式,所以附图中例示了具体实施方式并且本说明书中详细描述了具体实施方式。然而,应当理解,本发明不限于具体公开的实施方式,而包括本发明的精神和技术范围内所包括的所有修改、等同物和替换。
术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件,但是这些组件不受这种术语限制。术语仅用于将一个组件与其它组件区分开来的目的。
例如,在不偏离本发明的范围的情况下,第一组件可以被指定为第二组件。按照相同方式,第二组件可以指定为第一组件。
术语“和/或”包含所公开的多个相关项的组合和来自所公开的多个相关项的任意项二者。
当任意组件被描述为“连接到”或“连结到”另一个组件时,虽然任意组件可以直接连接到、或连结到第二组件,但是这也应当理解为意味着另一个组件可以存在于它们之间。
另一方面,当任意组件被描述为“直接连接到”或“直接连结到”另一个组件时,这应当理解为意味着它们之间不存在组件。
本申请中所使用的术语仅用于描述特定实施方式或示例,并且不旨在限制本发明。单数表达可以包括复数表达,只要其在上下文中不具有明显不同的含义。
在本申请中,术语“包括”和“具有”应当被理解为旨在指明存在所例示的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合,并且不排除一个或更多个不同的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或添加一个或更多个不同的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。
在附图中,为了清晰,可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。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,它可以直接在所述另一元件上,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,则不存在中间元件。
本文使用的所有术语(包括科学或技术术语)具有的含义可以与本领域中的普通技术人员通常理解的含义相同,除非另有指明。
通常使用的词典中所限定的术语被理解为具有与相关技术的背景中所使用的术语相同的涵义,并且不应解释为具有理想化或过于形式主义的涵义,除非它们在本申请中进行明显指明。
将本发明的以下示例性实施方式提供给本领域技术人员,以便更完整地提供本公开。相应地,为了清楚,可以夸张表示附图中所示的元件的形状和尺寸。
下面将参照图1至图5来描述本发明的示例性实施方式。
图1是根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的主要部件的立体图。更具体地,图1是双面太阳能电池的主要部件的立体图。然而,本发明的实施方式不限于双面太阳能电池并且可以应用于各种结构的太阳能电池。
包括多个双面太阳能电池100的双面太阳能电池模块包括:互连器,该互联器用于电连接相邻的双面太阳能电池100;保护层,该保护层用于保护双面太阳能电池100;透光前基板,该透光前基板在双面太阳能电池100的正面处位于保持层上;以及透光背基板,该透光背基板在双面太阳能电池100的背面处位于保护层的背面上。
透光前基板和透光背基板防止水分或氧气渗透到双面太阳能模块之外,从而保护双面太阳能电池100不受外部环境的影响。
透光前基板和透光背基板由具有高透光率和优异的防损坏功能的钢化玻璃形成。钢化玻璃可以是含有少量铁的低铁钢化玻璃。
透光前基板和透光背基板可以具有隆起的内表面,以便增大光的散射效果。
透光前基板和透光背基板可以由低铁钢化玻璃或聚合树脂形成。在本文公开的实施方式中,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PTE:polyethylene terephthalate)可以用作聚合树脂。
在保护层分别位于双面太阳能电池100的正面和背面上的状态下,对保护层执行层压工序,以形成保护层和双面太阳能电池100的整体。因此,保护层防止由水分渗透引起的双面太阳能电池100的腐蚀,并且保护双面太阳能电池100不受影响。
保护层可以由乙烯醋酸乙烯酯(EVA:ethylene vinyl acetate)或硅树脂形成。然而,可以使用其他材料。
参照图1,根据本发明的实施方式的双面太阳能电池100可以包括第一导电类型的基板110;第一掺杂区域120,该第一掺杂区域120位于基板110的第一表面(例如,正面)处并且含有与第一导电类型相反的第二导电类型的杂质;第一电极部140,该第一电极部140位于第一掺杂区域120上并且电连接和/或物理连接到第一掺杂区域120;第二掺杂区域150,该第二掺杂区域150位于与基板110的第一表面相反的第二表面(例如,背面)处并且以比基板110更高的浓度含有第一导电类型的杂质;以及第二电极部170,该第二电极部170位于第二掺杂区域150的背面上并且电连接和/或物理连接到第二掺杂区域150。
基板110可以由第一导电类型(例如,n类型)的硅晶圆形成。硅晶圆中使用的硅可以是单晶硅、多晶硅或非晶硅。
当基板110是n型时,基板110含有诸如磷(P)、砷(As)和锑(Sb)等的V族元素的杂质。
另选地,基板110可以由p型硅晶圆形成。在这种情况下,基板110可以含有诸如硼(B)、镓(Ga)和铟(In)等的III族元素的杂质。
如上所述,基板110可以是n型或p型。在以下描述中,利用n型基板作为基板110的示例来描述本发明的实施方式。
位于基板110正面处的第一掺杂区域120是含有与基板110的导电类型(例如,n型)相反的p型杂质的杂质区域并且与基板110一起形成p-n结。由此,在本发明的实施方式中,第一掺杂区域120形成发射极区域。
当基板110是n型基板时,可以通过以均匀浓度在基板110的第一表面上掺杂p型杂质(例如,诸如硼(B)、镓(Ga)和铟(In)等的III族元素的杂质)形成第一掺杂区域120。由此,在本发明的实施方式中,第一掺杂区域120的杂质掺杂浓度是均匀的。
相反,当基板110是p型基板时,可以通过以均匀浓度在基板110的第一表面上掺杂n型杂质形成第一掺杂区域120。
另选地,第一掺杂区域120可以被构造为根据其位置具有不同的杂质掺杂浓度的选择性发射极区域。
在这种情况下,第一掺杂区域120(该第一掺杂区域120上形成有位于基板110的第一表面上的第一电极部140)的杂质掺杂浓度可以与上面未形成第一电极部140的第一掺杂区域120的杂质掺杂浓度不同。例如,上面形成有第一电极部140的第一掺杂区域120的杂质掺杂浓度可以高于或低于上面没有形成第一电极部140的第一掺杂区域120的杂质掺杂浓度。
载流子(即,由入射在基板110上的光引起的电子空穴对)被基板110与第一掺杂区域120之间的p-n结造成的内在电势差分离为电子和空穴。然后,分离出的电子移动到n型半导体,并且分离出的空穴移动到p型半导体。
由此,分离出的电子移动到n型基板110,并且分离出的空穴移动到第一掺杂区域120。因此,电子变为n型基板110中的主要载流子,而空穴变为第一掺杂区域120中的主要载流子。
前介电层130可以形成在第一掺杂区域120上。前介电层130可以由基于金属氧化物的材料(例如,氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种)形成。前介电层130可以充当防反射层,该防反射层降低了透过基板110的第一表面入射在双面太阳能电池100上的光的反射率并且增加了预定波长带的光的选择性。另外,前介电层130可以充当钝化层。另选地,前介电层130可以不形成在基板110的第一表面上。
当前介电层130形成在基板110的第一表面上时,前介电层130可以包括露出第一掺杂区域120的一部分的开口。第一电极部140形成在由前介电层130的开口露出的第一掺杂区域120上。
第一电极部140可以包括多个手指电极140a和多个母线电极140b,多个手指电极140a沿第一方向X-X’延伸;多个母线电极140b沿与第一方向X-X’正交的第二方向Y-Y’延伸。
上述构造的第一电极部140包括:用于确保电导性的第一导电粒子P1;和具有比第一导电粒子P1更大的功函数的第二导电粒子P2。
第一导电粒子P1可以由具有优异的电导性的金属(例如,银(Ag))形成,并且第二导电粒子P2可以由能够在接触第一掺杂区域120的界面处形成硅化物NS的金属(例如,镍(Ni))形成。
当第二导电粒子P2由镍(Ni)形成时,镍硅化物(NiSi)形成在第二导电粒子P2与第一掺杂区域120之间的界面处。第一电极部140还包括树脂R,该树脂R用于确保第一导电粒子P1和第二导电粒子P2相对于基板110的粘合强度。
第一电极部140的树脂R可以由包括基于单体的环氧树脂、丙烯酸树脂等的热固树脂形成。
通过印制、干燥和固化电极糊(该电极糊包括树脂R和分布在树脂R中的第一导电粒子P1和第二导电粒子P2),然后执行电极糊的硅化,形成上述构造的第一电极部140。
如上所述,第一电极部140包括由银(Ag)形成的第一导电粒子P1和由镍(Ni)形成的第二导电粒子P2,并且镍硅化物(NiSi)形成在第二导电粒子P2与第一掺杂区域120之间的界面处。
然而,如图3所示,形成第二导电粒子P2的镍(Ni)的功函数大于形成第一导电粒子P1的银(Ag)的功函数。
更具体地,如图3所示,银(Ag)具有大约4.26eV的功函数,并且镍(Ni)具有大约5.10eV的功函数(大于银(Ag))。进一步地,当n型基板110由多晶硅形成时,银(Ag)的肖特基势垒是大约0.89,并且镍(Ni)的肖特基势垒是大约0.05,远远小于银(Ag)的。
因此,第一掺杂区域120与包括第一导电粒子P1和第二导电粒子P2(该第二导电粒子P2具有的功函数大于第一导电粒子P1的功函数)的第一电极部140之间的接触电阻小于第一掺杂区域120与仅包括第一导电粒子P1的第一电极部之间的接触电阻。
进一步地,形成在第二导电粒子P2与第一掺杂区域120之间的界面处的镍硅化物(NiSi)具有大约4.82eV的功函数和大约0.33的肖特基势垒。因此,镍硅化物(NiSi)具有的功函数小于镍(Ni)的功函数并且具有的肖特基势垒大于镍(Ni)的肖特基势垒。然而,镍硅化物(NiSi)具有小于镍(Ni)的比电阻。
因此,形成在第二导电粒子P2与第一掺杂区域120之间的界面处的镍硅化物(NiSi)进一步减小第一掺杂区域120与第一电极部140之间的接触电阻。
如图4所示,仅包括第一导电粒子的相关技术的第一电极部的肖特基势垒具有第一高度Φb1(如图4左侧部分所图示)。另一方面,包括第一导电粒子P1、第二导电粒子P2和镍硅化物(NiSi)的、根据本发明的实施方式的第一电极部140的肖特基势垒具有第二高度Φb2(如图4右侧部分所图示),该第二高度Φb2比第一高度Φb1小预定高度ΔΦb。
在本发明的实施方式中,当第一导电粒子P1由银(Ag)形成并且第二导电粒子P2由镍(Ni)形成时,优选的是,基于银粒子P1和镍粒子P2的总重量,第一电极部140包括大约15wt%至25wt%的镍粒子P2。
因为镍粒子P2的比电阻是银粒子P1的比电阻的大约五倍,所以仅镍粒子P2用作第一电极部140的热固树脂R中分布的导电粒子时太阳能电池的电特性由于第一电极部140的非常大的线电阻而减小。
另选地,即使当银粒子P1和镍粒子P2用作热固树脂R中分布的导电粒子时,第一电极部140的线电阻也随着镍粒子P2量的增大而增大。
因此,优选的是,考虑到第一电极部140的线电阻和第一掺杂区域120与第一电极部140之间的接触电阻,设置基于银粒子P1和镍粒子P2的总重量的镍粒子P2的量。
根据本申请发明人进行的实验,当镍粒子P2的量基于银粒子P1和镍粒子P2的总重量等于或大于大约25wt%时,即使进一步增大镍粒子P2的量,太阳能电池的电特性也不再改善。
当镍粒子P2的量基于银粒子P1和镍粒子P2的总重量小于大约15wt%时,难以有效减小第一电极部140的肖特基势垒的高度。进一步地,因为产生了少量镍硅化物(NiSi),所以第一掺杂区域120与第一电极部140之间的接触电阻的改善效果较小。
因此,优选的是,镍粒子P2的量基于银粒子P1和镍粒子P2的总重量是大约15wt%至25wt%。
当镍粒子P2的尺寸非常小时(例如,当以纳米为单位表示镍粒子P2的尺寸时),因为难以有效在树脂R中分布镍粒子P2,所以必须使用添加剂(诸如分布稳定剂)。然而,添加剂增大了第一电极部140的线电阻。
在本文描述的实施方式中,镍粒子P2的尺寸可以参考直径。
因此,即使诸如分布稳定剂等的添加剂不用在本发明的实施方式中,通过使用具有以微米为单位进行表示的尺寸的镍粒子P2,镍粒子P2也可以有效分布在树脂R中。
例如,优选的是,镍粒子P2的尺寸是大约2μm至10μm。
上述构造的第一电极部140收集移动到第一掺杂区域120的载流子(例如,空穴)。
位于基板110的背面上的第二电极部170收集移动到基板110的载流子(例如,电子)并且向外部装置输出载流子。
在本发明的实施方式中,第二电极部170包括多个手指电极170a和多个母线电极170b,多个手指电极170a形成在与第一电极部140的手指电极140a对应的位置处;多个母线电极170b形成在与第一电极部140的母线电极140b对应的位置处。
优选的是,第二电极部170的手指电极170a的数量大于第一电极部140的手指电极140a的数量。
可以利用与第一电极部140相同的电极糊形成第二电极部170。在这种情况下,通过印制、干燥和固化包括树脂R以及分布在树脂R中的第一导电粒子P1和第二导电粒子P2的电极糊,可以形成第二电极部170。
电连接和/或物理连接到第二电极部170的第二掺杂区域150位于基板110的整个背面并且由基板110和第二掺杂区域150的杂质掺杂浓度之间的差形成势垒。因此,第二掺杂区域150充当防止或减少空穴移动到基板110的背面的背面场区域。因此,减少了基板110的表面处和周围的电子和空穴的复合和/或消失。
另选地,第二掺杂区域150可以局部位于基板110的背面处(第二电极部170位于该背面上),并且可以具有选择性结构,该选择性结构以与选择性发射极区域相同的方式具有不同的杂质掺杂浓度。
在具有选择性结构的背面场区域中,上面置有第二电极部170的第二掺杂区域150的杂质掺杂浓度可以高于或低于上面未置有第二电极部170的第二掺杂区域150的杂质掺杂浓度。
当利用具有与形成第一电极部140的电极糊相同构造的电极糊形成第二电极部170时,以与第一电极部140相同或相似的方式在第二导电粒子P2与第二掺杂区域150之间的界面处形成硅化物。
在这种情况下,图2所示的第一掺杂区域120可以是第二掺杂区域150,并且前介电层130可以是位于上面未置有第二电极部170的第二掺杂区域150的背面上的背介电层160。
背介电层160可以以与前介电层130相同的方式由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种形成。如果需要或期望,可以以与前介电层130相同的方式省略背介电层160。
当照射到具有上述构造的双面太阳能电池100上的光透过第一掺杂区域120和第二掺杂区域150入射在基板110上时,经由入射在基板110上的光产生的光能,在基板110中产生多个电子空穴对。
当前介电层130位于基板110的正面上并且背介电层160位于基板110的背面上时,前介电层130和背介电层160减小了入射在基板110上的光的反射损失。因此,基板110上入射的光量进一步增大。
电子空穴对被基板110与第一掺杂区域120之间的p-n结分离为电子和空穴。然后,分离出的电子移动到n型基板110,且分离出的空穴移动到p型第一掺杂区域120。
如上所述,移动到基板110的电子通过第二掺杂区域150移动到第二电极部170,并且移动到第一掺杂区域120的空穴移动到第一电极部140。
因此,当一个太阳能电池的第一电极部140利用电线(例如,互连器)连接到与这一个太阳能电池相邻的另一个太阳能电池的第二电极部170时,电流流过太阳能电池并且允许使用用于电功率的电流。
下面描述用于制造太阳能电池的方法。图5是例示用于制造图1所示的太阳能电池的方法的框图。
首先,在第一导电类型的基板(例如,n型基板110)的第一表面处形成第一掺杂区域120,该第一掺杂区域120含有与第一导电类型相反的第二导电类型的杂质。
在形成第一掺杂区域120之前,可以对基板110的第一表面进行纹理化,以形成与具有多个不平坦部分或具有不平坦特性的不平坦表面对应的纹理面。
接着,在第一掺杂区域120形成前介电层130。可以利用化学气相沉积(CVD)法(诸如等离子增强化学气相沉积(PECVD)法)来形成前介电层130。前介电层130可以具有单层结构或多层结构。
在形成前介电层130之后,对前介电层130进行部分刻蚀,以露出形成有第一电极部140的第一掺杂区域120的一部分。当对前介电层130进行部分刻蚀时,前介电层130包括露出第一掺杂区域120的这一部分的开口。开口可以形成为与第一电极部140相同的图案(例如,格子图案)。
可以使用激光,以形成前介电层130中的开口,但是本发明的实施方式不限于此。可以使用光刻工序。
接着,在由前介电层130的开口露出的第一掺杂区域120上印制并干燥用于低温固化的电极糊。
本发明的实施方式被描述为在形成前介电层130之后印制并干燥电极糊。然而,可以在前介电层130未形成在第一掺杂区域120上的状态下印制并干燥电极糊。
用于低温固化的电极糊包括:热固树脂R;分布在热固树脂R中的第一导电粒子P1;以及第二导电粒子P2,这些导电粒子P2分布在热固树脂R中并且具有比第一导电粒子P1更大的功函数,并且在接触第一掺杂区域120的界面处形成硅化物。
在本文公开的实施方式中,热固树脂R可以包括在低温(例如,大约230℃至260℃)被热处理并固化的基于单体的环氧树脂和丙烯酸树脂中的一种。第一导电粒子P1可以是银(Ag)粒子,并且第二导电粒子P2可以是镍(Ni)粒子。
在用于低温固化的电极糊干燥之后,在大约240℃的低温下对用于低温固化的电极糊执行热处理,以固化电极糊。
在比根据本发明的实施方式的低温固化的电极糊高的温度(例如,大约800℃至900℃)执行的热处理必须用于固化包括钢化玻璃和分布在钢化玻璃中的第一导电粒子(例如,Ag粒子)的、现有技术的电极糊。
另一方面,根据本发明的实施方式的用于低温固化的电极糊不包括具有刻蚀组件的玻璃粉,而包括在低温(例如,大约230℃至260℃)固化的热固树脂R,而不是玻璃粉。因此,可以使施加于第一掺杂区域120和基板110的热损坏最小化。因此,形成基板110的硅块的寿命延长,并且改善了开路电压和短路电流密度。因此,可以提高太阳能电池的效率。
在大约230℃至260℃的低温下固化根据本发明的实施方式的用于低温固化的电极糊之后,在惰性气体的气氛中,在大约350℃至400℃的温度下加热基板110,以在第二导电粒子P2与第一掺杂区域120彼此接触的界面处形成硅化物。
因为作为示例描述了利用镍粒子作为第二导电粒子P2的本发明的实施方式,所以镍硅化物(NiSi)形成在接触第一掺杂区域120的界面处。
用于制造根据本发明的实施方式的双面太阳能电池的方法可以包括以下步骤:在基板的第一表面处形成第一掺杂区域并且在基板的第二表面处形成第二掺杂区域;在基板的第一表面上形成前介电层并且在基板的第二表面上形成背介电层;在前介电层和背介电层的各层中形成开口;向通过前介电层的开口露出的第一掺杂区域涂敷用于形成第一电极部的电极糊并且向通过背介电层的开口露出的第二掺杂区域涂敷用于形成第二电极部的电极糊;在低温对用于第一电极部的电极糊和用于第二电极部的电极糊执行热处理;以及形成硅化物。
尽管已经参照本发明的多个例示性实施方式描述了这些实施方式,但是应当理解,本领域技术人员可设计出落入本公开的原理的范围内的许多其它修改和实施方式。更具体地说,可以在本公开、附图及所附权利要求的范围内对本主题组合装置的组成部件和/装置进行各种变换和修改。除对组成部件和/或装置的变换和修改外,替代性使用对本领域的技术人员也是明显的。

Claims (19)

1.一种太阳能电池,该太阳能电池包括:
第一导电类型的基板;
第一掺杂区域,该第一掺杂区域位于所述基板的第一表面并且含有与所述第一导电类型不同的第二导电类型的杂质;以及
第一电极部,该第一电极部电连接到所述第一掺杂区域,
其中,所述第一电极部包括热固树脂以及分布在所述热固树脂中的第一导电粒子和第二导电粒子,并且所述第二导电粒子具有的功函数大于所述第一导电粒子的功函数,并且在接触所述第一掺杂区域的界面处形成硅化物,
其中,所述硅化物部分位于在所述第一掺杂区域和所述第一电极部之间的界面处的所述第一掺杂区域内,并且
其中,所述第一导电粒子、所述第二导电粒子和所述热固树脂分别位于所述第一掺杂区域和所述第一电极部之间的所述界面处。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中,所述第一导电粒子由银Ag粒子形成,并且所述第二导电粒子由镍Ni粒子形成,并且所述第一导电粒子中的至少一个直接接触所述第一掺杂区域的表面。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其中,所形成的硅化物是镍硅化物。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池,其中,所述镍粒子基于所述银粒子和所述镍粒子的总重量是15wt%至25wt%。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池,其中,镍粒子的尺寸是2μm至10μm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中,所述热固树脂包括在230℃至260℃的温度下被热处理和固化的基于单体的环氧树脂或丙烯酸树脂。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中,所述第一掺杂区域形成为发射极区域,并且所述发射极区域的厚度大于所述硅化物的厚度。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其中,在所述发射极区域上形成有介电层。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其中,所述第一电极部包括沿第一方向延伸的多个第一手指电极和沿与所述第一手指电极交叉的第二方向延伸的多个第一母线电极。
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:
第二掺杂区域,该第二掺杂区域位于与所述基板的所述第一表面相反的第二表面并且以比所述基板高的浓度含有所述第一导电类型的杂质;以及
第二电极部,该第二电极部电连接到所述第二掺杂区域,
其中,所述第二电极部包括所述第一导电粒子、所述第二导电粒子、硅化物和所述热固树脂。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池,其中,所述第二掺杂区域形成为背面场区域。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中,在所述背面场区域上形成有介电层。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池,其中,所述第二电极部包括沿第一方形延伸的多个第二手指电极;和沿与所述第二手指电极交叉的第二方向延伸的多个第二母线电极。
14.一种制造太阳能电池的方法,该方法包括以下步骤:
在第一导电类型的基板的第一表面处形成含有与第一导电类型不同的第二导电类型的杂质的第一掺杂区域;
在所述第一掺杂区域上形成介电层;
在所述介电层处形成开口,以露出所述第一掺杂区域的一部分;
印制电极糊,该电极糊包括:热固树脂、分布在所述热固树脂中的第一导电粒子以及分布在所述热固树脂中并且功函数大于所述第一导电粒子的功函数的第二导电粒子;
在一温度下对所述电极糊执行热处理,以固化所述电极糊;以及
在所述第二导电粒子和所述第一掺杂区域彼此接触的界面处形成硅化物,
其中,所述硅化物部分位于在所述第一掺杂区域和所述电极糊之间的界面处的所述第一掺杂区域内,并且
其中,所述第一导电粒子、所述第二导电粒子和所述热固树脂分别位于所述第一掺杂区域和所述电极糊之间的所述界面处。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一导电粒子是银Ag,并且所述第二导电粒子是镍Ni,并且所述第一导电粒子中的至少一个直接接触所述第一掺杂区域的表面。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,形成硅化物的步骤包括利用由镍形成的所述第二导电粒子在所述第二导电粒子和所述第一掺杂区域彼此接触的所述界面处形成镍硅化物。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,对所述电极糊执行的用于固化所述电极糊的所述热处理在230℃至260℃的温度下执行。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,形成镍硅化物的步骤包括在350℃至400℃的温度下加热所述基板。
19.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一掺杂区域形成为发射极区域,并且所述发射极区域的厚度大于所述硅化物的厚度。
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