CN108713257A - 太阳能电池板 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池板包括:第一太阳能电池和第二太阳能电池;以及多条引线,所述多条引线用于将第一太阳能电池和第二太阳能电池连接。第一太阳能电池和第二太阳能电池中的每个包括:第一电极,该第一电极包括沿着第一方向的多条指状线和沿着与第一方向交叉的第二方向的多个第一汇流条;以及第二电极,该第二电极包括沿着第二方向的多个第二汇流条。多条引线的直径或宽度是100μm至500μm,并且包括布置在第一太阳能电池或第二太阳能电池的一个表面侧的6条或更多条引线。多条引线分别通过焊料层与第一太阳能电池的多个第一汇流条和第二太阳能电池的多个第二汇流条连接。

Description

太阳能电池板
技术领域
本发明的实施方式涉及太阳能电池板,并且更具体地,涉及包括彼此电连接的太阳能电池的太阳能电池板。
背景技术
最近,随着诸如石油和煤炭这样的现有能源资源耗尽,对替代能源的兴趣与日俱增。特别地,太阳能电池作为能够将太阳能转化为电能的下一代电池而备受关注。
多个太阳能电池通过多个带串联或并联连接,然后通过封装工艺进行封装以对其进行保护,由此形成太阳能电池板。
通常,使用具有大约1.5mm的宽度的带来连接太阳能电池。于是,由于带的宽度如此大,导致会产生遮光损失。出于这个原因,应该减少用于太阳能电池的带的数目。例如,带的数目可以是三。因此,带的数目不足,通过光电转换产生的载流子应该以较长的路径行进,以便达到带。结果,提高太阳能电池板的输出功率存在限制。
此外,可以通过各种方法来附接带。举例来说,可以通过在导电粘合膜设置在太阳能电池的电极和带之间的状态下执行热压结合,将带附接至太阳能电池。然而,导电粘合膜费用高。另外,导电粘合膜分别设置在太阳能电池的电极和带之间,因此,将带附接至太阳能电池的电极的处理是复杂的。更特别地,考虑到光损失,如果使用宽度比带的宽度小的大量互连件来代替带,则当使用导电粘合膜时,处理成本和时间会大幅增加。
发明内容
技术问题
因此,鉴于以上问题提出了本发明的实施方式,并且本发明将提供具有提高的输出功率并且通过简单处理制成的太阳能电池板。
技术方案
根据本发明的实施方式,一种太阳能电池板包括:多个太阳能电池,所述多个太阳能电池包括第一太阳能电池和第二太阳能电池;以及多条引线,所述多条引线用于将所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池连接。所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的每一个包括:半导体基板;第一钝化层,所述第一钝化层在所述半导体基板的前表面上;第二钝化层,所述第二钝化层在所述半导体基板的后表面上;第一导电类型区域,所述第一导电类型区域在所述半导体基板的前表面处的所述第一钝化层上;第二导电类型区域,所述第二导电类型区域在所述半导体基板的后表面处的所述第二钝化层上;第一电极,所述第一电极与所述第一导电类型区域电连接,其中,所述第一电极包括第一金属电极层,所述第一金属电极层包括沿着第一方向的多条指状线和沿着与所述第一方向交叉的第二方向的多个第一汇流条;以及第二电极,所述第二电极与所述第二导电类型区域电连接,其中,所述第二电极包括第二金属电极层,所述第二金属电极层包括沿着所述第二方向的多个第二汇流条。所述多条引线的直径或宽度是100至500μm,并且包括布置在所述第一太阳能电池或所述第二太阳能电池的一个表面侧的6条或更多条引线。所述多条引线分别通过焊料层与所述第一太阳能电池的多个第一汇流条和所述第二太阳能电池的多个第二汇流条连接。
发明的有益效果
根据该实施方式,通过因宽度小的大量引线缩短载流子迁移路径,可以提高太阳能电池板的输出。另外,引线具有圆形的截面,因此通过漫反射,可以使光损失最小化,并且可以进一步提高太阳能电池板的输出。通过将引线应用于包括晶体管结构不同于半导体基板的晶体结构的导电类型区域的太阳能电池,即使宽度小的引线出现对准误差,引线也可以稳定地与太阳能电池电连接。
在此情形下,可以通过使用焊料层用简单处理附接引线,以具有简单结构。在此情形下,第一金属电极层和第二金属电极层中的至少一个包括金属颗粒和防止焊料层渗透到第一金属电极层和第二金属电极层中的至少一个中的交联树脂,由此提高太阳能电池板的可靠性。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述,本发明的以上和其它目的、特征和其它优点将更清楚,在附图中:
图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池板的立体图;
图2是沿着图1的线II-II截取的截面图;
图3是包括在图1中示出的太阳能电池板中的由引线连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池的立体图;
图4是沿着图3中的线IV-IV截取的截面图;
图5是包括在图1中示出的太阳能电池板中的太阳能电池和与其连接的引线的局部截面图;
图6是包括在图1中示出的太阳能电池板中的太阳能电池的平面图;
图7是包括在图1中示出的太阳能电池板中的太阳能电池和与其连接的引线的平面图;
图8是根据本发明的另一个实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图9是根据本发明的修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图10是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图11是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图12是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图13是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图;
图14是实验例1中的金属电极层和与其附接的引线的截面的照片;
图15是比较例1中的执行了引线的排线处理(tabbing process)而引线未被附接并且与太阳能电池分离的状态的照片;
图16是实验例7中的拆下引线之后金属电极层的扫描电子显微镜(SEM)照片;以及
图17是比较例1中的拆下引线之后金属电极层的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
根据本发明的实施方式,一种太阳能电池板包括:多个太阳能电池,该多个太阳能电池包括第一太阳能电池和第二太阳能电池;以及多条引线,该多条引线用于将第一太阳能电池和第二太阳能电池连接。第一太阳能电池和第二太阳能电池中的每个包括:半导体基板;第一钝化层,该第一钝化层在半导体基板的前表面上;第二钝化层,该第二钝化层在半导体基板的后表面上;第一导电类型区域,该第一导电类型区域在半导体基板的前表面处的第一钝化层上;第二导电类型区域,该第二导电类型区域在半导体基板的后表面处的第二钝化层上;第一电极,该第一电极与第一导电类型区域电连接,其中,第一电极包括第一金属电极层,第一金属电极层包括沿着第一方向的多条指线和沿着与第一方向交叉的第二方向的多个第一汇流条;以及第二电极,该第二电极与第二导电类型区域电连接,其中,第二电极包括第二金属电极层,该第二金属电极层包括沿着第二方向的多个第二汇流条。多条引线的直径或宽度是100至500μm,并且包括布置在第一太阳能电池或第二太阳能电池的一个表面侧的6条或更多条引线。多条引线分别通过焊料层与第一太阳能电池的多个第一汇流条和第二太阳能电池的多个第二汇流条连接。
发明的模式
现在,将详细参照本发明的各种实施方式,在附图中例示了这些实施方式的示例。然而,本发明可以按照许多替代方式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。
在附图中,为了清楚和简化描述,省略了与本发明的实施方式无关的部件的例示。在整个说明书中,相同的附图标记始终表示相同或非常相似的元件。在附图中,为了清楚描述,元件的厚度、宽度等被夸大或缩小,并且不应该被解释为限于附图中例示的那些。
应该理解,说明书中使用的术语“包括”和/或“包括有”或“包含”和/或“包含有”指明存在所述元件,但是不排除存在或附加一个或更多个其它元件。另外,将理解,当诸如层、膜、区域或板这样的元件被称为“在”另一个元件“上”时,它可以直接在另一个元件上,或者可以被设置成,使得其间也存在中间元件。因此,当诸如层、膜、区域或板这样的元件“直接”设置在另一个元件“上”时,这意味着在其间没有中间元件。
下文中,将参照附图来详细地描述根据本发明的实施方式的太阳能电池板。
图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池板的立体图,图2是沿着图1的线II-II截取的截面图。
参照图1和图2,根据实施方式的太阳能电池板100包括多个太阳能电池150和用于将太阳能电池150电连接的引线142。太阳能电池板100还包括:密封剂130,该密封剂130用于封闭和密封太阳能电池150和引线142;前基板110,该前基板110设置在密封剂130上的太阳能电池150的前表面处;以及后基板120,该后基板120设置在密封剂130上的太阳能电池150的后表面处。将更详细地对此进行描述。
在该实施方式中,太阳能电池150可以通过引线142串联、并联或串-并联电连接。随后,更详细地描述引线142和太阳能电池150。
汇流带145以交替方式将太阳能电池串中的引线142的相对端连接,太阳能电池串中的每个是通过引线142连接的多个太阳能电池150的列。汇流带145可以布置在太阳能电池串的相对端处,以沿着与太阳能电池串交叉的方向延伸。汇流带145可以将太阳能电池串中的相邻太阳能电池串连接,或者将太阳能电池串与接线盒连接,以防止电流反向流动。汇流带145的材料、形状和连接结构可以有所变化,因此本发明不限于此。
密封剂130可以包括设置在通过引线142彼此连接的太阳能电池150的前表面处的第一密封剂131以及设置在太阳能电池150的后表面处的第二密封剂132。第一密封剂131和第二密封剂132阻挡湿气或氧气的渗透,并且化学组合构成太阳能电池板100的元件。对于第一密封剂131和第二密封剂132,可以使用具有透明特性和粘合特性的绝缘材料。举例来说,乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛、硅树脂、酯基树脂、烯烃基树脂等可以用于第一密封剂131和第二密封剂132。后基板120、第二密封剂132、太阳能电池150、第一密封剂131和前基板110等可以具有整体结构,以通过使用第一密封剂131和第二密封剂131的层压处理来形成太阳能电池板100。
前基板110设置在第一密封剂131上并且构成太阳能电池板100的前表面。后基板120设置在第二密封剂131上并且构成太阳能电池板100的后表面。前基板110和后基板120可以由能够保护太阳能电池150免受外部冲击、湿气、紫外线等影响的绝缘材料制成。另外,前基板110可以由光可以从中透过的光学透明材料制成。后基板120可以是由光学透明材料、非光学透明材料、反射材料等制成的片材。例如,前基板110可以是玻璃基板,后基板120可以是Tedlar/PET/Tedlar(TPT)类型,或者可以具有以下结构:聚偏氟乙烯(PVDF)树脂等的层形成在基膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的至少一个表面上。
然而,本发明的实施方式不限于此。因此,第一密封剂131和第二密封剂132、前基板110或后基板120可以由除了以上材料之外的各种材料中的任一种制成,并且可以具有除了以上结构之外的各种结构中的任一种。例如,前基板110或后基板120可以具有各种结构(例如,基板、膜、片材等)或各种材料。
下文中,将参照图3至图7更详细地描述根据本发明实施方式的太阳能电池板100中包括的太阳能电池150和引线142。
图3是包括在图1中示出的太阳能电池板中的由引线142连接的第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的立体图,图4是沿着图3中的线IV-IV截取的截面图。图5是包括在图1中示出的太阳能电池板100中的太阳能电池150和与其连接的引线142的局部截面图。在图3和图4中,主要结合半导体基板160及其电极42和44来简要例示第一太阳能电池151和第二太阳能电池152,以便清楚简明地例示它们。
参照图3至图5,多个太阳能电池150中的两个邻近太阳能电池150(例如,第一太阳能电池151和第二太阳能电池152)可以通过引线142连接。在此情形下,引线142将布置在第一太阳能电池151的一侧(图5的左下侧)处的设置在第一太阳能电池151的前表面处的第一电极42和设置在第二太阳能电池152的后表面处的第二电极44连接。其它引线142将待布置在第一太阳能电池151的另一侧(图5的右上侧)处的设置在第一太阳能电池151的后表面处的第二电极44和设置在另一个太阳能电池的前表面处的第一电极42连接。其它引线1420b将待布置在第二太阳能电池152的一侧(图5的左下侧)处的设置在第二太阳能电池152的前表面处的第一电极42和设置在另一个太阳能电池的后表面处的第二电极44连接。因此,多个太阳能电池150可以通过引线142、1420a和1420b连接,以形成一个太阳能电池串。以下对引线142的描述可以应用于将两个邻近太阳能电池150连接的所有引线142、1420a、1420b。
引线142可以被布置成,沿着第一太阳能电池151的布置有第一电极42的一部分跨第一太阳能电池151延伸,同时沿着第二太阳能电池152的布置有第二电极42的一部分跨第二太阳能电池152延伸。具有比第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的宽度小的宽度W1的引线142尽管其面积小,也可以将第一太阳能电池151和第二太阳能电池152有效连接。例如,引线142可以只处于与第一电极42或第二电极44的汇流条423(图6中示出)对应的区域中。
参照每个太阳能电池150的一个表面,提供多条引线142,因此可以增强相邻的太阳能电池150之间的电连接特性。特别地,在该实施方式中,每条引线142由具有小宽度W1并且沿着一个方向纵向延伸的电线构成。引线142的宽度W1小于传统使用的带的宽度,传统使用的带具有相对大宽度(例如,1至2mm)。因此,参照每个太阳能电池150的一个表面,引线142的数目可以大于传统使用的带的数目(例如,两个至五个)。
举例来说,每条引线142可以包括芯层142a和焊料层142b,芯层142a由金属制成,焊料层142b被涂覆在芯层142a的外表面上,具有小厚度并且包含焊料材料,以便能够与电极42和44焊接。举例来说,芯层142a可以包含Ni、Cu、Ag或Al作为其主要材料(例如,具有50重量%或更大的含量的材料,更详细地,具有90重量%或更大的含量的材料)。焊料层142b可以由包括Sn、Pb、Ag、Bi和In中的至少一种的合金形成。举例来说,焊料层142b可以由作为其主要材料的Pb、Sn、SnIn、SnBi、SnBiPb、SnPb、SnPbAg、SnCuAg或SnCu形成。然而,本发明的实施方式不限于上述材料,并且芯层142a和焊料层142b可以包含各种材料中的任一种。
如上所述,当具有比常规带小的宽度W1的电线被用作引线142时,材料成本可以大幅降低。由于引线142具有比带小的宽度W1,因此在每个太阳能电池150中可以包括足够数目的引线142,因此,可以使载流子的迁移距离最小化。因此,可以提高太阳能电池板100的输出功率。
根据该实施方式的构成引线142的电线可以具有圆形部分。也就是说,构成引线142的电线可以具有圆形或椭圆形的截面、弯曲的截面或圆的截面。然后,引线142可以引起反射或漫反射。因此,从构成引线142的电线的圆形部分反射的光可以在设置在太阳能电池150的前表面或后表面处的前基板110或后基板120上被反射或全反射,因此,可以再次入射到太阳能电池150上。因此,可以有效提高太阳能电池板100的输出功率。另外,可以容易地制造具有以上结构的电线。然而,本发明的实施方式不限于上述形状,并且构成引线142的电线可以具有四边形形状或多边形形状。电线也可以具有各种其它形状中的任一种。
在该实施方式中,引线142可以具有100um至500um的宽度W1。在本说明书中,引线142的宽度W1可以意指在穿过引线142的中心时在与太阳能电池150的厚度方向垂直的平面中引线142或芯层142a的宽度或直径。作为参考,在引线142被附接至电极42和44上之后,焊料层142b在其设置在芯层142a的中心处的一部分处具有非常小的厚度,因此对引线142的宽度W1的影响很小。
凭借在具有上述宽度的同时具有电线结构的引线142,能够有效地将太阳能电池150中产生的电流传送到太阳能电池150的外部(例如,汇流带或接线盒的旁路二极管)或另一个太阳能电池150。当引线142的宽度W1小于100μm时,引线142的强度可能不足。另外,因为引线142与电极42和44的连接面积太小,所以引线142可能表现出较差的电连接特性和较弱的附接力。另一方面,当引线142的宽度W1大于500μm时,引线142的材料成本会增加。另外,引线142会阻挡太阳能电池150的前表面上的光入射,因此遮光损失会增加。另外,沿着背离电极42和44的方向施加到引线142的力可以增加,因此引线142和电极42和44之间的附接力可以减小。在严重的情形下,可以在电极42和44或半导体基板160处产生裂纹等。例如,当更多地考虑附接力时,引线142的宽度W1可以是250μm至500μm。在此范围内,输出功率和针对电极42和44的附接力二者都可以增强。
在该实施方式中,引线142可以在引线142未插入或被覆盖单独的层或膜等的状态下,通过焊料层142b被单独或独立固定至太阳能电池150的电极42和44。由此,在将引线142附接至电极42和44之后,电极42和44上的焊料层142b具有独特的形状,并且随后将对此进行更详细地描述。
在此情形下,引线142的宽度W1可以小于指状线427的节距P,同时大于指状线427的宽度。然而,本发明的实施方式不限于这些条件,各种变形都是可能的。
多条引线142以规则的间隔排列。太阳能电池150的一个表面中的引线142的数目可以是6至38(例如,11至30)。当引线142的数目小于6时,太阳能电池板100的输出功率不会大幅增加。此外,即使引线142的数目超过预定数目,也会难以增加太阳能电池板100的输出功率。另外,当引线142的数目增加时,太阳能电池150上的负载可以增加。就这点而言,引线142的数目可以等于或小于38。为了进一步提高太阳能电池板100的输出功率,引线142的数目可以等于或大于11。为了减小太阳能电池上的负载,引线142的数目可以等于或小于30。
参照图5,根据该实施方式的太阳能电池150包括:半导体基板160,该半导体基板160包括基底区域10;第一钝化层52,该第一钝化层52在半导体基板160的前表面上;第二钝化层54,该第二钝化层54在半导体基板160的后表面上;第一导电类型区域20,该第一导电类型区域20形成在半导体基板160的前表面处的第一钝化层52上;第二导电类型区域30,该第二导电类型区域30形成在半导体基板160的后表面处的第二钝化层54上;第一电极42,该第一电极42与第一导电类型区域20连接;以及第二电极45,该第二电极45与第二导电区域30连接。将更详细地对此进行描述。
半导体基板160可以由晶体结构的半导体制成,该晶体结构包含具有低浓度的作为基本掺杂物的第一或第二掺杂物,从而具有第一或第二导电类型。例如,半导体基板160可以由单晶半导体或多晶半导体(例如,单晶硅或多晶硅)制成。特别地,半导体基板160可以由单晶半导体(例如,单晶半导体晶圆,更详细地,单晶硅晶圆)制成。当使用缺陷少的具有高结晶度的半导体基板160时,太阳能电池150可以具有优异的电特性。在此情形下,半导体基板160可以只由基底区域10形成,而没有通过附加掺杂等形成的掺杂区域。由此,能够防止或减少由于掺杂区域而导致的半导体基板160的钝化性质的下降。
半导体基板160的前和/或后表面可以通过纹理化而具有带突出部和凹槽的不平坦表面结构。例如,突出部和凹槽具有金字塔形状,该金字塔形状具有由半导体基板160的(111)取向的表面构成的四个外表面。当半导体基板160的表面通过纹理化而具有带突出部和凹槽的不平坦表面结构时,能够减小入射到半导体基板160的光的反射率。因此,能够有效地使遮光损失最小化。然而,本发明的实施方式不限于上述结构。半导体基板160在其前表面和后表面上可以没有通过纹理化而形成的突出部和凹槽。
第一钝化层52形成在半导体基板160的前表面上(例如,与半导体基板160的前表面接触),第二钝化层54形成在半导体基板160的后表面上(例如,与半导体基板160的后表面接触)。由此,能够增强钝化特性。在此情形下,第一钝化层52和第二钝化层54可以分别完全遍及半导体基板160的前表面和后表面形成。因此,钝化性质得以改善,并且第一钝化层52和第二钝化层54可以容易地形成,而不用进行附加的图案化。由于载流子通过第一钝化层52或第二钝化层54被传送到第一导电类型区域20或第二导电类型区域30,因此第一钝化层52和第二钝化层54中的每个的厚度可以小于第一导电类型区域20和第二导电类型区域30中的每个的厚度。
例如,第一钝化层52和第二钝化层54可以由本征非晶半导体层(例如,本征非晶硅(i-a-Si)层)形成。然后,第一钝化层52和第二钝化层52包括与半导体基板160的半导体材料相同的半导体材料,因此具有与半导体基板160相似的特性,由此有效地增强钝化性质。由此,能够大幅增强钝化性质。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,第一钝化层52和第二钝化层54可以包含本征非晶硅碳化物(i-a-SiCx)层、本征非晶硅氧化物(i-a-SiOx)层等。据此,能够增强由于宽能带隙导致的效应,而钝化性质可以略低于在包含本征非晶硅(i-a-Si)层的情形下的钝化性质。
第一导电类型区域20可以处于第一钝化层52上(例如,与第一钝化层52接触),该第一导电类型区域20具有掺杂浓度比半导体基板160的掺杂浓度高的第一导电类型掺杂物或具有第一导电类型。第二导电类型区域30可以处于第二钝化层54上(例如,与第二钝化层54接触),该第二导电类型区域30含有具有与第一导电类型相反的第二导电类型的第二导电类型掺杂物或具有第二导电类型。当第一钝化层52和第二钝化层54分别与第一导电类型区域20和第二导电类型区域30接触时,可以缩短载流子的传输路径,并且可以简化太阳能电池150的结构。
因为第一导电类型区域20和第二导电类型区域30是与半导体基板160分离的层,所以第一导电类型区域20和第二导电类型区域30可以具有与半导体基板160的材料和/或晶体结构不同的材料和/或不同的晶体结构,以便容易地形成在半导体基板160上。
例如,可以通过用第一或第二导电类型掺杂物掺杂通过诸如沉积等这样的各种方法可以容易制造的非晶结构的半导体来形成第一导电类型区域20和第二导电类型区域30中的每个。然后,可以通过简单的处理容易地形成第一导电类型区域20和第二导电类型区域30。
在此情形下,半导体基板160可以具有第一导电类型。然后,第一导电类型区域20构成导电类型与半导体基板160的导电类型相同的前表面场区域,第一导电类型区域20的掺杂浓度高于半导体基板160,并且第二导电类型区域30构成导电类型与半导体基板160的导电类型相反的发射极区域。然后,作为发射极区域的第二导电类型区域30处于半导体基板160的后表面处,并且不干扰入射到前表面的光,因此,第二导电类型区域30可以相对厚。另外,作为前表面场区域的第一导电类型区域20处于半导体基板160的前表面处,因此对入射到前表面的光产生影响,因此,第一导电类型区域20可以相对薄。因此,可以使由于第一导电类型区域20导致的光损失最小化。
作为第一或第二导电类型掺杂物,可以将诸如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)或铟(In)这样的III族元素用于p型掺杂物,并且可以将诸如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)或锑(Sb)这样的V组元素用于n型掺杂物。除了以上之外的各种掺杂物可以用于第一或第二导电类型掺杂物。
例如,半导体基板160和第一导电类型区域20可以属于n型,第二导电类型区域30可以属于p型。当半导体基板160属于n型时,可以延长载流子的寿命。例如,半导体基板160和第一导电区域20可以用磷(P)作为n型掺杂物,第二导电区域30可以用硼(B)作为p型掺杂物。然而,本发明的实施方式不限于此,因此,第一导电类型可以是p型并且第二导电类型可以是n型。
在该实施方式中,第一导电类型区域20或第二导电类型区域30可以包括非晶硅(a-Si)层、非晶硅氧化物(a-SiOx)层、非晶硅碳化物(a-SiCx)层、铟镓锌氧化物(IGZO)层、钛氧化物(TiOx)层和钼氧化物(MoOx)层中的至少一种。在此情形下,非晶硅(a-Si)层、非晶硅氧化物(a-SiOx)层或非晶硅碳化物(a-SiCx)层可以被掺杂第一或第二导电类型掺杂物。铟镓锌氧化物(IGZO)层、钛氧化物(TiOx)层或钼氧化物(MoOx)层不需要包含掺杂物,并且可以选择性地自己收集电子或空穴,因此可以充当n-型区域和p型区域。举例来说,第一导电类型区域20和第二导电类型区域30中的每个可以是非晶硅层。然后,第一导电类型区域20和第二导电类型区域30包括与半导体基板160的半导体材料相同的材料(也就是说,硅),因此可以具有与半导体基板160的特性相似的特性。因此,载流子可以被有效且稳定地传送并且可以实现稳定的结构。
与第一导电类型区域20电连接的第一电极42位于第一导电类型区域20上(例如,与第一导电类型区域20接触),与第二导电类型区域30电连接的第二电极44位于第二导电类型区域30上(例如,与第二导电类型区域30接触)。
第一电极42包括引线142或焊料层142b所粘附或连接的第一金属电极层421,并且还可以包括在第一导电类型区域20和第一金属电极层421之间的第一透明电极层420。
在此情形下,第一透明电极层420可以完全位于第一导电类型区域20上(例如,完全与第一导电类型区域20接触)。这里,表述“完全位于元件上的膜或层”包括膜或层完全物理地形成在元件的整个部分上的情形以及膜或层不可避免地形成在除了元件的一小部分之外的全部上的情形。如此,当第一透明电极层420完全位于第一导电类型区域20上时,载流子可以通过第一透明电极层420容易地到达第一金属电极层421,因此可以减小横向电阻率。由于由非晶半导体层等形成的第一导电类型区域20具有相对低的结晶度并因此载流子的迁移率可能低,因此载流子的横向电阻率因第一透明电极层420而减小。
如上所述,第一透明电极层420完全位于第一导电类型区域20上,因此,第一透明电极层420可以由光学透明材料形成。举例来说,第一透明电极层420可以包含铟锡氧化物(ITO)、铝锌氧化物(AZO)、硼锌氧化物(BZO)、铟钨氧化物(IWO)和铟铯氧化物(ICO)中的至少一种。然而,本发明的实施方式不限于此,因此,第一透明电极层420可以包含以上没有阐明的其它材料。
在此情形下,根据该实施方式,第一透明电极层420可以包含光学透明材料作为主要材料,并且还可以包含氢。当第一透明电极层420包含氢时,能够提高电子或空穴的迁移率,并且能够改善第一透明电极层420的透明性质。
举例来说,第一透明电极层420的厚度可以等于或大于第一导电类型区域20(或第二导电类型区域30)的厚度。具体地,第一透明电极层420的厚度可以大于第一导电类型区域20(或第二导电类型区域30)的厚度。由此,载流子可以顺利地被传输通过第一透明电极层420。
在该实施方式中,具有预定图案的第一金属电极层421可以位于第一透明电极层420上。举例来说,第一金属电极层421与第一透明电极层420接触,因此可以简化第一电极42的结构。然而,本发明的实施方式不限于此。
位于第一透明电极层420上的第一金属电极层421和与其连接的引线142可以包含金属和交联树脂。第一金属电极层421包含金属,因此可以提高载流子收集效率并且可以减小电阻率。
由于包含金属的第一金属电极层421可以防止光入射到太阳能电池150,因此第一金属电极层421可以具有预定形状,以便使遮光损失最小化。由此,光可以通过没有形成第一金属电极层421的部分入射到太阳能电池150。随后,将参照图6更详细地描述第一金属电极层421的平面形状。
第二电极44包括引线142所粘附或连接的第二金属电极层441,并且还可以包括在第二导电类型区域30和第二金属电极层421之间的第二透明电极层440。由于第二电极44的第二透明电极层440和第二金属电极层441的功能、材料、形状等与第一电极42的第一透明电极层420和第一金属电极层421的功能、材料、形状等相同,因此对第一电极42的第一透明电极层420和第一金属电极层421的描述可以原样应用于第二透明电极层440和第二金属电极层441,不同的是第二电极44位于第二导电类型区域30上的事实。
在此情形下,在该实施方式中,引线142所粘附的第一金属电极层421或第二金属电极层441可以由能够防止焊料层142b渗透并且通过低温烧制进行烧制(举例来说,在300℃或更低的温度下烧制)的材料形成。举例来说,第一金属电极层421和第二金属电极层441不需要包括由金属化合物(举例来说,含氧的氧化物、含碳的碳化物、含硫的硫化物)形成的玻璃料(glass frit)。因此,第一金属电极层421和第二金属电极层441可以包含金属颗粒4214和交联树脂4216,并且还可以包含另一种树脂(举例来说,硬化剂、添加剂)。
在该实施方式中,由于第一金属电极层421和第二金属电极层441与第一透明电极层420和第二透明电极层440接触,因此第一金属电极层421和第二金属电极层441渗透绝缘层等的烧制渗透处理(fire-through process)是没有必要的。因此,可以通过涂覆(举例来说,印刷)低温烧制膏体并随后对低温烧制膏体进行热处理来形成第一金属电极层421和第二金属电极层441。当低温烧制膏体或第一金属电极层421和第二金属电极层441不包含玻璃料时,第一金属电极层421和第二金属电极层441可以因仅被固化从而彼此接触和彼此聚合的金属颗粒4214而具有导电性。也就是说,第一金属电极层421和第二金属电极层441的金属颗粒4214未被烧结。
在通过简单固化形成的第一金属电极层421和第二金属电极层441中,可以用交联树脂4216填充金属颗粒4214之间的一些部分的部分,而金属颗粒4214之间的其它部分具有在固化之后留下的空隙v。因此,第一金属电极层421和第二金属电极层441的空隙率(或孔隙率)大于没有空隙v的焊料层142b的空隙率(或孔隙率)。因空隙率有差异,可以明白,第一金属电极层421和第二金属电极层441包含交联树脂4216,但不包含玻璃料。
金属颗粒4214可以包含具有导电性的各种材料中的至少一种。举例来说,金属颗粒4214可以包括银(Ag)颗粒、铝(Al)颗粒、铜(Cu)颗粒中的一种以及或涂覆有银或锡(Sn)的银颗粒、铝颗粒、铜颗粒或包括其中至少两种颗粒的混合物。
交联树脂4216可以包括用于引起金属颗粒4214之间的交联从而防止焊料层142b渗透到第一金属电极层421和第二金属电极层441中的材料。如果与实施方式不同没有包括交联树脂4216,则焊料层142b渗透到第一金属电极层421和第二金属电极层441中,第一金属电极层421和第二金属电极层441是脆的,并且第一金属电极层421和第二金属电极层441会因小冲击而容易破裂。在该实施方式中,预期交联树脂4216填充在金属颗粒4214之间,因此防止焊料层142b渗透。例如,交联树脂4216可以包括苯氧基类树脂、环氧类树脂、纤维素类树脂等。这些树脂具有良好的交联特性,并且不会改变第一金属电极层42和第二金属电极层44的特性。特别地,通过使用环氧类树脂,可以进一步增强交联性能。另外,第一金属电极层421和第二金属电极层441还可以包含硬化剂。胺类硬化剂可以被用作硬化剂。例如,邻苯二甲酸酐、二乙氨基丙胺或二亚乙基三胺可以用于胺基硬化剂。另外,第一金属电极层421和第二金属电极层441可以包含其它添加剂。
虽然用于形成第一金属电极层421和第二金属电极层441的低温烧制膏体包含溶剂,但是第一金属电极层421和第二金属电极层441不包含溶剂或者包含非常少量的溶剂,因为溶剂在热处理期间挥发。可以将有机溶剂用于溶剂。有机溶剂可以用于溶剂。例如,可以将丁基卡必醇乙酸酯(BCA)、乙酸纤维素(CA)等用于有机溶剂。然而,本发明的实施方式不限于此。
在此情形下,金属或金属颗粒4214的量大于第一金属电极层421或第二金属电极层441中的交联树脂4216的量。由此,第一金属电极层421或第二金属电极层441具有足够的导电性。例如,相对于金属颗粒4214和交联树脂4216的总和的100%重量百分比,包括80%至95%重量百分比的金属颗粒4214,包括5%至20%重量百分比的交联树脂4216,并且包括0.1%至5%重量百分比的硬化剂。相对于金属颗粒4214和交联树脂4216的总和的100%重量百分比,在热处理之前,包括3%至10%重量百分比的溶剂,而因为溶剂挥发,所以在热处理之后,不包括溶剂或者包括非常少量的溶剂。由于在热处理之后诸如硬化剂等的其它材料的量少,因此在第一金属电极层421或第二金属电极层441中可以包括80%至95%重量百分比的金属或金属颗粒4214。
如果包括少于80%重量百分比的金属颗粒4214或者包括超过20%重量百分比的交联树脂4216,则由于金属颗粒4214导致的导电率可能不足。如果包括超过95%重量百分比的金属颗粒4214或包括少于5%重量百分比的交联树脂4216,则防止焊料层142b渗透的效用可能不足,因为交联树脂4216的量不够。以上硬化剂的量会受到限制,从而不会使低温烧制膏体的特性劣化并且执行足够的固化。以上的溶剂的量会受到限制,从而均匀地混合各种材料并且在热处理期间容易挥发而不会使电特性劣化。然而,本发明的实施方式不限于以上值。
在该实施方式中,金属颗粒4214可以包括彼此具有不同形状的第一形状颗粒4211和第二形状颗粒4213。于是,可以增加金属颗粒4214的填充比率,并且可以有效防止焊料层142b渗透到第一金属电极层421和第二金属电极层441中。例如,第一形状颗粒4211可以具有球形形状,第二形状颗粒4213可以具有非球形形状(举例来说,薄片形状)。然后,可以通过第一形状颗粒4211增加填充比率,并且还可以通过第二形状颗粒4213防止焊料层142b的渗透。在此情形下,第一形状颗粒4211的量大于第二形状颗粒4213的量。由于球形形状的第一形状颗粒4211的量大,因此可以增强导电性。可以只包括相对少量的第二形状颗粒4213,以防止焊料层142b渗透。例如,相对于100%重量百分比的金属颗粒4214,可以包括70%至99%重量百分比的第一形状颗粒4211,并且可以包括1%至30%重量百分比的第二形状颗粒4213。这些范围可以限于实现提高的导电性并且有效地防止焊料层142b的渗透。然而,本发明的实施方式不限于这些值。另外,金属颗粒4214可以只包括第一形状颗粒4211,而没有第二形状颗粒4213。
在此情形下,第一形状颗粒4211的尺寸(例如,直径,更特别地,平均直径)可以小于第二形状颗粒4213的长宽度(例如,平均长宽度)并且可以等于或大于第二形状颗粒4213的厚度(例如,平均厚度)。或者,第一形状颗粒可以具有0.1至5um的尺寸(例如,平均直径),第二形状颗粒可以具有2至10um的长宽度(例如,平均长宽度)和0.2至5um的厚度(例如,平均厚度)。当同时包括第一形状颗粒4211和第二形状颗粒4213时,金属颗粒4214可以被密集填充,并且可以通过第二形状颗粒4213防止焊料层142b的渗透。在此情形下,第二形状颗粒4213的至少部分或一些可以具有比焊料层142b的厚度大的尺寸(例如,长宽度)。于是,能够有效地防止焊料层142b的渗透。另外,金属颗粒4214或第一形状颗粒4211可以包括具有球形形状和第一尺寸的第一颗粒4211a和具有球形形状和与第一尺寸不同的第二尺寸的第二颗粒4211b。当第一形状颗粒4211包括第一颗粒4211a和第二颗粒4211b时,可以使第一金属电极层421和第二金属电极层422内部的空隙v最小化。例如,第一颗粒4211a的第一尺寸可以是0.2至1um,第二颗粒4211b的第二尺寸可以是2至3um。在此情形下,第二颗粒4211b的量可以小于第一颗粒4211a的量。当尺寸相对小的第一颗粒4211a的量大于第二颗粒4211b的量时,可以容易地减小空隙v。例如,相对于100%重量百分比的第一形状颗粒4211,可以包括60%至95%重量百分比的第一颗粒4211a,并且可以包括5%至40%重量百分比的第二颗粒4211b。这些范围限于使空隙v最小化,然而,本发明的实施方式不限于此。
作为参考,可以通过使用粒度分析仪或扫描显微镜(SEM)来测量或确定第一形状颗粒4211的尺寸,并且可以通过使用扫描显微镜(SEM)来测量或确定第二形状颗粒4213的长宽度和厚度。
这样,在该实施方式中,第一金属电极层421和第二金属电极层441中的每个包括交联树脂4216连同金属颗粒4214,因此,由金属形成的焊料层142b中的金属量大于第一金属电极层421和第二金属电极层441中的金属量。可以通过具有大量金属的焊料层142b来增强焊接性质,并且可以通过第一金属电极层421和第二金属电极层441中的交联树脂4216来防止焊料层142b的渗透。例如,相对于100%重量百分比的焊料层142b,包括99%重量百分比的金属。另一方面,如上所述,相对于100%重量百分比的第一金属电极层421或第二金属电极层441,可以包括80%至95%重量百分比的金属(或金属颗粒4214)。
将参照图6和图7连同图5,更详细地描述第一电极42和第二电极44的第一金属电极层421和第二金属电极层441以及引线142和/或与其粘附的焊料层142b的形状。
图6例示是包括在图1中示出的太阳能电池板100中的太阳能电池150的平面图。图7是由包括在图1中示出的太阳能电池板100中的太阳能电池150和与其连接的引线142的平面图。在图6和图7中,主要示出了半导体基板160和第一电极42和第二电极44的第一金属电极层421和第二金属电极层441。虽然以下将把第一电极42的第一金属电极层421作为示例进行描述,但是以下描述可以原样应用于第二电极44的第二金属电极层441。
参照图6和图7,在该实施方式中,第一金属电极层421包括沿着第一方向(附图的水平方向)延伸以彼此平行的多条指状线427。第一金属电极层421还可以包括沿着与第一方向交叉(举例来说,与第一方向垂直)的第二方向(附图的垂直方向)延伸的汇流条423。引线142连接或粘附至汇流条423。汇流条423可以被设置成与引线142一一对应。因此,关于汇流条423的数目、节距等的描述可以原样应用于引线142的数目、节距等。在该实施方式中,由于参照太阳能电池150的一个表面来设置多条引线142(例如,六条或更多条),因此也可以参照太阳能电池150的一个表面设置多条汇流条(例如,六条或更多条),以与引线142相对应。例如,引线142和汇流条423之间(例如,焊盘部分424)的结合强度可以是0.5至2N。由于引线142能够通过结合强度而稳定地附接至汇流条423(例如,焊盘部分424),因此可以防止出现由于外力而导致的诸如引线142与汇流条423分离的问题。
多条指状线427彼此分隔开,同时具有一致的宽度和一致的节距。在附图中,作为示例,指状线427被例示为彼此平行,同时与太阳能电池150的主边缘平行。然而,本发明的实施方式不限于此。
举例来说,汇流条423可以包括在引线142所连接或粘附的区域处的焊盘部分424。焊盘部分424可以具有比焊料层142b的宽度大的宽度W2。由于焊盘部分424具有相对大的宽度W2,因此引线142可以稳定地粘附至焊盘部分424,并且可以减小引线142与汇流条423之间的接触电阻。焊盘部分424可以包括以规则的间隔彼此分隔开的多个焊盘部分424a和424b以对应于引线142。举例来说,多个焊盘部分424a和424b可以包括设置在汇流条423的相对端处的第一焊盘部分424a和除了第一焊盘部分424a之外的第二焊盘部分424b。第一焊盘部分424a的长度和/或宽度分别大于第二焊盘部分424b的长度和/或宽度,因为相比于第二焊盘部分424b,用于将引线142与太阳能电池150分开的力可以更多地施加到第一焊盘部分424a。沿着第一方向测量的焊盘部分424的宽度W2可以大于沿着第一方向测量的线部分425的宽度和沿着第二方向测量的指状线427的宽度中的每个。
在此情形下,焊料层142b的厚度小,更具体地,焊料层142b的厚度为芯层142a的宽度或直径的20%或更小(举例来说,等于或小于20μm,例如,2至20μm,举例来说,5至20μm)。当焊料层142b的厚度小于2μm时,不能平稳地执行排线处理。在此情形下,芯层142a的宽度或直径:焊料层142b的厚度的比率可以是1:0.01至1:0.04。这里,通过排线处理附接至汇流条423的部分处的焊料层142b的厚度可以根据位置而变化。因此,焊料层142b的厚度可以是未执行排线处理的一部分(例如,位于第一太阳能电池151与第二太阳能电池152之间的一部分)的厚度。作为参考,当焊料层142b的厚度大于20μm时,材料成本会增加。此外,由于芯层142a的宽度减小,导致引线142的强度会降低。作为参考,第一金属电极层421和第二金属电极层441可以比焊料层142b厚。例如,第一金属电极层421和第二金属电极层441可以具有20um至40um的厚度。这种厚度,第一金属电极层421和第二金属电极层441的电阻率可以减小,并且引线142可以稳定地附接至第一金属电极层421和第二金属电极层441。
在此情形下,每条引线142的焊料层142b与另一条引线1421或另一个焊料层142b分开设置。当引线142根据排线处理而附接至太阳能电池150时,焊料层142b中的每个完全流向第一电极42或第二电极44(更具体地,流向焊盘部分424)。因此,焊料层142b的宽度可以在焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分处或焊盘部分424和芯层142a之间的一部分处朝着焊盘部分逐渐增加。举例来说,焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分的宽度W3等于或大于芯层142a的直径W1。更特别地,处于芯层142a上方的焊料层142b的上部部分可以具有突出到与芯层142a的形状对应的太阳能电池150的外部的突出形状或凸状。另一方面,焊料层142b的下部部分或焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分可以包括相对于太阳能电池150的外部具有凹形形状的一部分。由此,在焊料层142b的侧表面处存在曲率变化的拐点CP。通过焊料层142b的形状,可以看出,引线142可以通过焊料层142b被独立或单独地粘附和固定,而不被插入附加层、膜等中或者被附加层、膜等覆盖。引线142可以在没有附加层、膜等的情况下固定至焊料层142b,因此,可以通过简单结构和简单处理将引线142连接至太阳能电池150。特别地,在该实施方式中,可以在没有附加层、膜等的情况下,附接具有小宽度和圆形形状的引线142(例如,包含树脂和导电材料的导电粘合膜),因此,可以使引线142的处理成本和处理时间最小化。
作为参考,在排线处理之后的引线142的两个相邻的太阳能电池150之间的一部分的形状与排线处理之前的引线142的形状相同或相似。
如此,因为焊料层142b的宽度W3等于或小于焊盘部分424的宽度W2,所以焊料层142b只形成在焊盘部分424的与半导体基板160相反的表面(在图5的放大图中,焊盘部分424的上表面)上,而焊料层142b没有形成在焊盘部分424的侧表面上。与此情形不同,如果焊料层142b形成在焊盘部分424的侧表面上,则透明电极层420和440可能受损或者焊料层142b可能渗透到第一透明电极层420和第二透明电极层440与第一金属电极层421和第二金属电极层441之间,因此第一透明电极层420和第二透明电极层440与第一金属电极层421和第二金属电极层441之间的粘附性质会发生劣化。
例如,引线142的宽度W1:焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分的宽度W3的比率(W1:W3)可以在1:1至1:3.33的范围内。焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分的宽度W3:焊盘部分424的宽度W2的比率(W3:W2)可以在1:1至1:4.5(举例来说,1:1.1至1:4.5)的范围内。当比率(W3:W2)小于1:1时,焊盘部分424和引线142之间的附接性质可能不足。另一方面,当比率(W3:W2)大于1:5时,因为焊盘部分424的面积大,所以会使遮光损失增加并且可以使焊盘部分424的制造成本增加。当比率(W3:W2)是1:1.1或更大时,焊料层142b的与焊盘部分424相邻的一部分的宽度W3小于焊盘部分424的宽度W2,因此,焊料层142b没有沿着焊盘部分424的侧表面流动,并且焊料层142b可以稳定地处于焊盘部分424上。
然而,本发明的实施方式不限于此。引线142的宽度W1、焊盘部分424的宽度W2和焊料层142b的宽度W3可以具有各种值中的任一个。
汇流条423可以包括连接焊盘部分424并且宽度比焊盘部分424小的线部分425。汇流条423可以被形成为连续延伸,而没有因线部分425切断的部分。凭借窄的线部分425,能够使阻挡入射到太阳能电池150上的光的面积最小化。
在该实施方式中,汇流条423的线部分425被例示为对应于相应的引线142。更详细地,在传统情形下,提供与引线142对应并且宽度比指状线427大得多的汇流条电极。然而,在该实施方式中,提供了汇流条423的宽度比汇流条电极小得多的线部分425。在该实施方式中,每个线部分425将多个指状线427连接,因此提供了当指状线427的部分短路时执行载流子旁路所循的路径。
在本说明书中,汇流条电极意指沿着与指状线交叉的方向形成的电极部分,以与相应的带对应,同时其宽度对应于每个指状线的宽度的12倍或更多倍(正常地,15倍或更多倍)。由于汇流条电极具有相对大的宽度,因此在正常情形下形成两个或三个汇流条电极。同时,该实施方式中的汇流条423的线部分425可以意指,沿着与指状线427交叉的方向形成的对应于相应引线142同时宽度与每条指状线427的宽度的10倍或更小倍对应的电极部分。
例如,线部分421的宽度可以是每条指状线427的宽度的0.5倍至10倍(举例来说,2倍至5倍)。当比率小于0.5倍时,线部分425的效用可能不足。另一方面,当比率大于10倍时,因为线部分425的宽度过大,所以会增加阴影损失。特别地,考虑到电特性和遮光损失,线部分421的宽度可以是每个指状线427的宽度的2至5倍。在此范围内,太阳能电池150的效率可以大大增强。
此外,线部分425的宽度可以等于或小于引线142的宽度W1。当引线142具有圆形、椭圆形或圆的形状时,引线142的接触线部分425的下部部分的接触宽度或面积不大,因此线部分425的宽度可以等于或小于引线142的宽度。当线部分425的宽度相对小时,可以通过减小第一电极42的面积来降低第一电极42的材料成本。
此外,线部分425的宽度可以是50至500μm。当线部分425的宽度小于50μm时,因为线部分425的宽度小,所以电特性等会降低。另一方面,当线部分425的宽度大于500μm时,尽管第一电极42的面积增大,但是可能不能显著增强与线部分425等的接触特性。结果,遮光损失、材料成本等会增加。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,线部分425的宽度可以在能够使遮光损失最小化的范围内变化,同时有效地传送通过光电转换产生的电流。
此外,每个焊盘部分424的宽度W2大于线部分425的宽度,而等于或大于引线142的宽度W1。由于焊盘部分424是通过增加其与引线142的接触面积来实现引线142的附接力增强的部分,因此焊盘部分424的宽度W2大于线部分425的宽度,而等于或大于引线142的宽度。
此外,例如,焊盘部分424的宽度W2可以是0.2mm至2.5mm(例如,0.2mm至2.0mm)。当焊盘部分424的宽度W2小于0.2mm时,焊盘部分424与引线142之间的附接力可能不足,因为焊盘部分424与引线142的接触面积不足。另一方面,当焊盘部分424的宽度W2大于2.5mm时,因为焊盘部分424的引起遮光损失的面积增加,所以遮光损失会增加。例如,焊盘部分424的宽度W2可以是0.8mm至1.5mm。
此外,焊盘部分424的长度可以大于每条指状线427的宽度。例如,焊盘部分424的长度可以是1mm至5mm。当焊盘部分424的长度小于1mm时,焊盘部分424与引线142之间的附接力可能不足,因为焊盘部分424与引线142的接触面积不足。另一方面,当焊盘部分424的长度大于5mm时,因为焊盘部分424的引起遮光损失的面积增加,所以遮光损失会增加。然而,本发明的实施方式不限于此,因此,焊盘部分424的宽度W2和长度可以具有各种值中的任一个。另外,汇流条423可以不包括具有不同宽度的焊盘部分424和线部分425二者。例如,汇流条423可以只包括具有一致宽度的线部分425,或者可以只包括具有一致宽度的焊盘部分424。
作为另一个实施方式,线部分425和焊盘部分424能够不单独设置,因此,汇流条423可以完全由线部分425或焊盘部分424形成。
例如,在该实施方式中,指状线427的厚度和/或汇流条423的厚度可以是10um或更大。如果指状线427的厚度和/或汇流条423的厚度可以小于10um,则电性质可能劣化。特别地,在本实施方式中,由于指状线427、汇流条423、引线142等的宽度小,因此期望的是,指状线427和汇流条423的厚度大于预定水平。例如,指状线427的厚度可以是10μm至40μm(更特别地,15μm至30μm),并且汇流条423的厚度可以是10μm至50μm。在这些范围内,可以降低根据电极材料(举例来说,银)的量的成本,并且还可以充分实现电性质。在此情形下,汇流条423的厚度可以等于或大于指状线427的厚度。特别地,当汇流条423的厚度大于指状线427的厚度时,可以进一步增强电性质。然而,本发明的实施方式不限于此。
参照图5以及图6和图7的放大视图,主要结合第一电极42的第一金属电极层422给出以上描述。第二电极44的第二金属电极层441可以包括分别与第一电极42的指状线427和汇流条423对应的指状线和汇流条。在此情形下,第二金属电极层441的指状线和汇流条的宽度、节距等可以分别与第一金属电极层421的指状线427和汇流条423的宽度、节距等相同或不同。例如,考虑到遮光损失,第一金属电极层421的指状线427和汇流条423的宽度可以分别小于第二金属电极层441的指状线和汇流条的宽度,和/或第一金属电极层421的指状线427的节距可以大于第二金属电极层441的指状线的节距。即使在此情形下,第一金属电极层421的汇流条423的节距和数目也可以分别与第二金属电极层441的汇流条的节距和数目相同。作为另一个实施方式,第二金属电极层441可以具有与第一金属电极层421的平面形状不同的平面形状。例如,第二金属电极层441可以完全形成在半导体基板160的后表面上。其它变形形式是可能的。
如上所述,在该实施方式中,第一电极42和第二电极44的不透明的第一金属电极层421和第二金属电极层441具有预定图案。因此,太阳能电池150具有双面结构,在该双面结构中,光可以入射到半导体基板160的前表面和后表面二者上。因此,太阳能电池150所利用的光量增加,如此,能够实现太阳能电池150的效率提高。
根据该实施方式,能够使用布线状引线142使得通过漫反射造成的光损失最小化。还能够通过增加引线142的数目并且减小引线142的节距来缩短载流子的迁移路径。因此,能够提高太阳能电池150的效率和太阳能电池板100的输出功率。另外,可以使用焊料层142b,通过简单的处理以简单的结构来附接引线142。另外,由于第一金属电极层421和第二金属电极层441具有金属颗粒4214和交联树脂4216,因此能够防止可能因焊料层142b渗透到第一金属电极层421和第二金属电极层441中而引起的问题,因此能够提高可靠性。
在该实施方式中,通过将宽度为100μm至500μm的引线142应用于具有上述结构的太阳能电池150,即使引线142被附接或铺设在第一透明电极层420或第二透明电极层440上,也可以进行电连接。由于第一金属电极层421或第二金属电极层441由不包含玻璃料的低温膏体形成,因此由于焊接,不会发生由焊接引起的电网中断(GICS)。更特别地,如果在形成金属电极层时使用包括用于烧穿的玻璃料的膏体,则由于在焊接期间指状线427会断开或损害的问题,可能发生GICS。另一方面,在该实施方式中,通过使用不包含玻璃料的低温膏体,可以防止该问题。即使无意间发生诸如指状线427断开这样的问题,也可以通过第一透明电极层420或第二透明电极层440来保持电连接。引线142与第一透明电极层420或第二透明电极层440电连接,因此即使在没有设置汇流条423的区域中(例如,在图7中的汇流条423的下端和太阳能电池150的边缘之间),也可以收集载流子,由此防止电流损失。相反,在没有设置第一透明电极层420或第二透明电极层440并且在导电类型区域上设置绝缘膜、防反射膜等的情形下,与本实施方式不同,引线142位于绝缘膜或防反射膜上,因此,不能收集载流子并且电流会有损失。
也就是说,根据该实施方式,即使施加宽度小的引线142并且出现对准误差,引线142也与第一电极42或第二电极44稳定地电连接。因此,可以提高集电效率并且可以防止太阳能电池150受损。
在该实施方式中,引线142包括完全涂覆在芯层142a的表面上的焊料层142b。在将引线142放置在太阳能电池150上的同时,施加热和压力,然后使涂覆在芯层142a上的焊料层142b熔化,由此将引线142附接至太阳能电池150。这样可以简化附接处理。然而,本发明的实施方式不限于此。焊料层142b与引线142分开形成并且被放置在太阳能电池150和引线142之间,并且在附接引线142以将引线142附接至太阳能电池150的处理中,施加热和压力。在此情形下,焊料层142b可以是放置在太阳能电池150和引线142之间的焊接膏体。各种其它变形形式是可能的。
下文中,将参照附图来描述根据本公开的另一个实施方式的太阳能电池和包括该太阳能电池的太阳能电池板。以上描述可以以相同方式应用于与上述部件相同或相似的部件,这样,将不描述相同或相似部件,并且将只详细描述与上述部件不同的部件。上述实施方式的组合、其变形形式、以下实施方式和以下实施方式的变形形式也落入本发明的范围内。虽然第一电极42被示出和描述为示例,但是随后的实施方式及其变形形式可以应用于第一电极42和第二电极44中的至少一个。
图8是根据本发明的另一个实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图8中只示出了与图5中的放大圆形对应的部分。
参照图8,在该实施方式中,在第一金属电极层421的表面(更特别地,至少焊盘部分424)上,形成阻挡电极部分428。阻挡电极部分428可以包含导电材料(举例来说,金属)。在此情形下,阻挡电极部分428形成在焊盘部分424的与焊料层142b相邻的上表面(也就是说,焊盘部分的在焊盘部分424和焊料层142b之间的表面)上,并且可以另外形成在焊盘部分424的侧表面上。阻挡电极部分428可以形成在线部分425的表面上,或者可以不形成在线部分425的表面上。
虽然示出了阻挡电极部分428形成在图8中的第一金属电极层421的上表面和侧表面上,但是本发明的实施方式不限于此。阻挡电极部分428可以只形成在第一金属电极层421的上表面上,但是阻挡电极部分428没有形成在第一金属电极层421的侧表面上。
阻挡电极部分428阻挡焊料层142b的渗透路径,因此防止焊料层142b渗透。特别地,在该实施方式中,包括第一透明电极层420,因此,焊料层142b渗透到第一透明电极层420和第一金属电极层421之间,因此在附接引线142的处理期间或者在该处理之后,第一透明电极层420和第一金属电极层421之间的附接性质会劣化。由此,在对引线142进行排线处理期间或者在此之后,第一金属电极层421可以与第一透明电极层420分层。在该实施方式中,可以通过阻挡电极部分428来防止分层。另外,通过用于形成阻挡电极部分428的简单处理,可以防止焊料层142b的渗透,并且因为阻挡电极部分428具有导电性,所以第一电极的电性质没有劣化。例如,阻挡电极部分428可以包含金属,因此阻挡电极部分428的导电率可以高于第一透明电极层420的导电率。然而,本发明的实施方式不限于此。
在该实施方式中,例示了阻挡电极部分428是完全形成在第一金属电极层421的上表面和侧表面上的层。在此情形下,阻挡电极部分428完全设置在与焊料层142b相邻的一部分上,因此,可以有效防止焊料层142b的渗透。
可以通过电镀容易地形成以上形状的阻挡电极部分428。可以通过使用电镀,在第一金属电极层421的一部分上选择性地形成阻挡电极部分428,在不使用附加掩模的情况下,可以将阻挡电极部分428形成为具有期望的形状。然后,阻挡电极部分428不包含交联树脂,并且阻挡电极部分428的金属量可以大于第一金属电极层421的金属量,并且阻挡电极部分428的空隙率可以小于第一金属电极层421的空隙率。例如,阻挡电极部分428可以包含银、钛、镍、铜、镍-钒(NiV)合金、钛-钒(TiN)合金、钛-钨(TiW)合金或其合金,并且在阻挡电极部分428中包括99%重量百分比的金属。
然而,本发明的实施方式不限于此。可以通过诸如溅射、旋涂、喷涂等这样的各种方法来形成阻挡电极部分428。可以应用其它各种方法来形成阻挡电极部分428。当通过旋涂或喷涂来形成阻挡电极部分428时,阻挡电极部分428由树脂内的金属颗粒形成。在此情形下,树脂可以包括环氧类树脂,金属颗粒可以包括银颗粒、钛颗粒、镍颗粒、铜颗粒、镍-钒(NiV)合金的颗粒、钛-钒(TiN)合金的颗粒、钛-钨(TiW)合金的颗粒或其合金的颗粒。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,阻挡电极部分428可以包含能够具有导电性并且防止焊料层142b渗透的各种材料中的任一种。阻挡电极部分428的金属量可以等于、小于或大于第一金属电极层421的量。例如,阻挡电极部分428的金属量可以大于第一金属电极层421的金属量,使得阻挡电极部分428可以具有高导电率。然而,本发明的实施方式不限于此。
阻挡电极部分428的厚度可以等于或小于第一金属电极层421的厚度。更特别地,阻挡电极部分428的厚度可以小于第一金属电极层421的厚度。阻挡电极部分428可以相对薄,因为阻挡电极部分428起到防止焊料层142b渗透的作用。第一金属电极层421可以相对厚,以具有足够的电性质。或者,阻挡电极部分428的厚度可以是5nm至40μm,并且第一金属电极层421的厚度可以是10μm至40μm。当阻挡电极部分428的厚度小于5nm时,阻挡电极部分428的效用可能不足。当阻挡电极部分428的厚度大于40μm时,材料成本、处理时间等会增加。考虑到导电性质、材料成本、处理时间等,第一金属电极层421的厚度受到限制。然而,本发明的实施方式不限于此。阻挡电极部分428的厚度和第一金属电极层421的厚度可以有所不同。
另一方面,阻挡电极部分428可以形成在第一金属电极层421和第二金属电极层441中的至少一个的焊盘部分424上。例如,在引线142的附接处理期间,第一金属电极层421和第二金属电极层441中的一个的温度可以高于第一金属电极层421和第二金属电极层441中的另一个的温度。阻挡电极部分428可以只形成在第一金属电极层421和第二金属电极层441的位于较高温度下并且容易渗透焊料层142b的一个焊盘部分424上,而阻挡电极部分428可以不形成在第一金属电极层421和第二金属电极层441的另一个焊盘部分424上。例如,当在附接引线142的处理中第一金属电极层421的温度高于第二金属电极层441的温度时,阻挡电极部分428可以只形成在第一金属电极层421的焊盘部分424上,阻挡电极部分428可以不形成在第二金属电极层441的焊盘部分424上。
阻挡电极部分428的形状、位置等不限于上文,因此可以进行各种修改。将参照图9至图13更详细地描述各种修改形式。图9是根据本发明的修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图9中只示出了与图5或图8中的放大圆形对应的部分。
参照图9,在该修改的实施方式中,阻挡电极部分428是设置在第一透明电极层420和第一金属电极层421之间的层。然后,可以通过诸如溅射、旋涂、喷涂等这样的简单方法来形成阻挡电极部分428。此后,可以在阻挡电极部分428上形成第一金属电极层421。阻挡电极部分428的宽度可以等于或大于第一金属电极层421的宽度(更特别地,在焊盘部分424所在的部分处的焊盘部分424的宽度)。由此,第一金属电极层421的设置有焊料层142b的焊盘部分424完全设置在阻挡电极部分428上,因此,能够有效防止焊料层142b的渗透。
可以通过参照图8进行的描述中阐述的各种方法来形成阻挡电极部分428。
图10是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图10中只示出了与图5或图8中的放大圆形对应的部分。
参照图10,在该修改的实施方式中,阻挡电极部分428包括设置在第一透明电极层420和第一金属电极层421上的第一部分428a和设置在第一金属电极层421的与第一透明电极层420相反的表面(图10中的第一金属电极层421的上表面)上的第二部分428b。阻挡电极部分428还可以包括设置在第一金属电极层421的侧表面上的第三部分428c。不一定包括第三部分428c,因此可以包括或不包括第三部分428c。然后,在第一金属电极层421的两侧,形成用于防止焊料层142b渗透的阻挡电极部分428,因此能够更有效地防止焊料层142b的渗透。
在此情形下,可以通过不同的步骤来单独形成第一部分428a和第二部分428b。因此,第一部分428a的厚度、材料、组成、制造方法等可分别与第二部分428b的厚度、材料、组成、制造方法等不同。因此,第一部分428a和第二部分428b可以具有不同的性质,因此,防止焊料层142b渗透的效用能够被最大化。然而,本发明的实施方式不限于此,因此,第一部分428a和第二部分428b可以具有相同的厚度、材料和组成,和/或可以通过相同的方法来形成第一部分428a和第二部分428b。然后,可以通过相同的处理条件来形成第一部分428a和第二部分428b,因此能够简化制造方法。在此情形下,可以使用与第二部分428b相同的方法通过相同的处理来形成第三部分428c,因此,第二部分428c的厚度、材料、组成、制造方法等可以分别与第二部分428b的厚度、材料、组成、制造方法等相同。
例如,第一部分428a的宽度可以等于或大于第一金属电极层421的宽度,并且第二部分428b可以设置在第一金属电极层421的上表面和侧表面上并且与第一部分428a接触。由此,第一金属电极层421可以完全被阻挡电极部分428覆盖。
可以通过参照图8进行的描述中阐述的各种方法来形成阻挡电极部分428。
在以上描述和附图中,例示了阻挡电极部分428是层。由层形成的阻挡电极部分428能够有效阻止焊料层142b的渗透路径,因此能够有效防止焊料层142b的渗透。然而,本发明的实施方式不限于此。将参照图11至图13来描述其它修改的实施方式。
图11是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图11中只示出了与图5或图8中的放大圆形对应的部分。
参照图11,在修改的实施方式中,阻挡电极部分428可以包括多个金属颗粒428d。金属颗粒428d的至少一部分可以彼此相邻并且彼此接触,并且金属颗粒428d中的其它金属颗粒可以彼此分隔开。或者,所有金属颗粒428d都可以彼此分隔开。例如,可以通过将金属颗粒428d分散在少量树脂中,通过喷涂、旋涂等将包含金属颗粒428d的树脂涂覆在所期望位置处,然后去除树脂(例如,通过热处理将树脂挥发)来形成包括金属颗粒428d的阻挡电极部分428。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,可以通过各种方法来形成包括金属颗粒428d的阻挡电极部分428。
金属颗粒428d的尺寸(或直径)可以是微米级或纳米级(例如,1nm或更大以及1mm或更小)。更特别地,金属颗粒428d的尺寸可以是纳米级(例如,1nm或更大以及1μm或更小)。于是,能够降低金属颗粒428d的材料成本,并且金属颗粒428d可以不可见或者可以不妨碍光路。
金属颗粒428d分散在其中的阻挡电极部分428可以设置在第一金属电极层421的上表面和侧表面上。在此情形下,金属颗粒428d可以形成在第一金属电极层421所在的一部分上,并且还可以形成在第一金属电极层421未处于其中的一部分上。因此,金属颗粒428d可以完全设置在第一金属电极层421和第一透明电极层420上。由于金属颗粒428d具有如上所述的小尺寸,因此即使金属颗粒428d可以设置在第一透明电极层420上,金属颗粒428d也可以不可见或者可以不妨碍光路。然后,在不用附加图案化的情况下,通过完全设置金属颗粒428d来形成阻挡电极部分428。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,金属颗粒428d可以局部或部分设置成对应于将形成第一金属电极层421的部分,并且金属颗粒428d可以设置或不设置在第一金属电极层421的侧表面上。
图12是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图12中只示出了与图5或图8中的放大圆形对应的部分。
参照图12,在第一金属电极层421和第一透明电极层420之间设置其中分散有多个金属颗粒428d的阻挡电极部分428。在此情形下,金属颗粒428d可以形成在第一金属电极层421所在的一部分上,并且还可以形成在第一金属电极层421未处于其中的一部分上。因此,金属颗粒428d可以完全设置在第一透明电极层420上。然后,在不用附加图案化的情况下,通过完全设置金属颗粒428d来形成阻挡电极部分428。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,金属颗粒428d可以被局部或部分地设置成对应于将形成第一金属电极层421的部分。
图13是根据本发明的另一个修改实施方式的包括在太阳能电池板中的太阳能电池的部分的放大局部截面图。为了清楚简明地例示太阳能电池板,图13中只示出了与图5或图8中的放大圆形对应的部分。
参照图13,在第一金属电极层421和第一透明电极层420之间以及在第一金属电极层421的上表面和侧表面上,设置其中分散有多个金属颗粒428d的阻挡电极部分428。设置在第一金属电极层421和第一透明电极层420之间的金属颗粒428d和设置在上表面上的金属颗粒428d(也就是说,设置在第一金属电极层421和引线142之间的金属颗粒428d)可以具有不同的材料、形状、直径等,或者可以是相同的材料、形状、直径。
在此情形下,金属颗粒428d可以形成在第一金属电极层421所在的一部分上,并且还可以形成在第一金属电极层421未处于其中的一部分上。因此,金属颗粒428d可以完全设置在第一金属电极层421和第一透明电极层420上。然后,在不用附加图案化的情况下,通过完全设置金属颗粒428d来形成阻挡电极部分428。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,金属颗粒428d可以局部或部分设置成对应于将形成第一金属电极层421的部分,并且金属颗粒428d可以设置或不设置在第一金属电极层421的侧表面上。
另外,图8至图13中示出的实施方式可以被相互组合,这些组合也在本发明的范围内。例如,由层形成的阻挡电极部分428可以设置在第一金属电极层421和第一透明电极层420之间,并且由金属颗粒428d形成的阻挡电极部分428可以设置在第一金属电极层421的上表面和/或侧表面上。与此相反,由金属颗粒428d形成的阻挡电极部分428可以设置在第一金属电极层421和第一透明电极层420之间,并且由层形成的阻挡电极部分428可以设置在第一金属电极层421的上表面和/或侧表面上。各种修改形式是可能的。
在实施方式中,阻挡电极部分428可以完全设置在第一电极42或第二电极44上。或者,阻挡电极部分428可以被选择性地设置成对应于第一电极42或第二电极44的汇流条423的整个部分。另外,阻挡电极部分428可以被选择性设置成对应于第一电极42或第二电极44的指状线的整个部分。由此,能够使阻挡电极部分428的效用最大化。然而,本发明的实施方式不限于此。因此,阻挡电极部分428可以设置在第一电极42或第二电极44的一部分上,并且可以不设置在第一电极42或第二电极44的其它部分上。另外,包括在第一电极42中的阻挡电极部分428的材料、厚度、形状等可以与包括在第二电极44中的阻挡电极部分的厚度、形状等相同或不同。各种修改形式是可能的。
下文中,将参照根据本发明的实验例来更详细地描述本发明。以下本发明的实验例只是例示性的,供参考,因此,本发明的实施方式不限于此。
实验例1
通过涂覆低温膏体并对其进行热处理来形成金属电极层。低温膏体包括金属颗粒、交联树脂、硬化剂和溶剂。金属颗粒包括尺寸为0.1至5um的球形颗粒和具有2至10um的长宽度和0.2至5um的厚度的薄片形颗粒。在此情形下,相对于100%重量百分比的金属颗粒,包括80%重量百分比的球形颗粒并且包括20%重量百分比的薄片形颗粒。交联树脂是环氧类树脂,硬化剂是胺类硬化剂,溶剂是丁基卡必醇乙酸酯。相对于金属颗粒和交联树脂的总和的100%重量百分比,包括80%重量百分比的金属颗粒,包括20%重量百分比的交联树脂,包括2%重量百分比的硬化剂,并且包括10%重量百分比的溶剂。
在引线设置在金属电极层上的状态下,通过向引线施加热和压力的排线处理,将引线附接在金属电极层上。引线包括包含铜的芯层和包含SnPbAg的第一焊料层。在排线处理之后,测量拉拔强度。
实验例2
通过与实验例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnBi的第二焊料层而非第一焊料层的引线。
实验例3
通过与实验例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnIn的第三焊料层而非第一焊料层的引线。
实验例4
通过与实验例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,低温膏体包括具有100%重量百分比的具有0.1至5um的球形颗粒的金属颗粒,而没有薄片形颗粒。
实验例5
通过与实验例4中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnBi的第二焊料层而非第一焊料层的引线。
实验例6
通过与实验例4中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnIn的第三焊料层而非第一焊料层的引线。
比较例1
通过与实验例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,低温膏体包括具有100%重量百分比的具有10至20um的球形颗粒的金属颗粒,而没有薄片形颗粒。
比较例2
通过与比较例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnBi的第二焊料层而非第一焊料层的引线。
比较例3
通过与比较例1中的方法相同的方法来测量拉拔强度,不同之处在于,通过排线处理来附接包括SnIn的第三焊料层而非第一焊料层的引线。
将实验例1至6和比较例1至3中测得的拉拔强度在表1中示出为相对值。实验例1至6包括不同的颗粒,而比较例1至3只包括具有一种尺寸(大尺寸)的球形颗粒。作为参考,在实验例1至6和比较例1至3中的每个中,测量拉拔强度若干次,在表1中示出拉拔强度的平均值。另外,拍摄实验例1中的金属电极层和与其附接的引线的截面的照片,并且在图14中示出了该照片,并且拍摄执行引线的排线处理但是引线没有被附接并且与比较例1中的太阳能电池分开的状态的照片,并且在图15中示出了该照片。
[表1]
焊料层的材料 拉拔强度
实验例1 SnPbAg 37
实验例2 SnBi 10
实验例3 SnIn 39
实验例4 SnPbAg 20
实验例5 SnBi 30
实验例6 SnIn 10
比较例1 SnPbAg 0
比较例2 SnBi 0
比较例3 SnIn 0
参照表1,可以看出,在实验例1至6中,在排线处理之后,引线被稳定地附接在金属电极上。也就是说,参照实验例1至3可以看出,当一起使用球形颗粒和薄片形颗粒时,附接力高,并且参照实验例4至6可以看出,当使用5um或更小的球形颗粒时,附接力高。尽管根据焊料层的材料略有差异,但是可以看出,在同时使用球形颗粒和薄片形颗粒的实验例1至3中,附接力高。另外,参照图14,可以看出,在焊料层的与金属电极层相邻的一部分处,焊料层具有相对于外部的凹形形状的一部分。
另一方面,参照表1和图15,可以看出,在排线处理之后,引线没有稳定地附接至金属电极层,因此在只使用大尺寸的球形颗粒的比较例1至3中,即时用很小的力也很容易将引线与金属电极分离。也就是说,可以看出,在只使用尺寸为5um或更大的球形形状颗粒的金属电极层的情形下,引线和金属电极之间的附接性质可能不足。
实验例7
虽然没有包括在表1中,但是在实验例7中,通过与实验例1中的方法相同的方法形成电极并且将引线附接在电极上,不同之处在于,在通过电镀在金属电极层的上表面和侧表面上形成由钛形成并且具有层状的阻挡电极部分之后,执行排线处理。
在图16中示出实验例7中的在拆下引线之后的金属电极层的扫描电子显微(SEM)照片,并且在图17中示出比较例1中的在拆下引线之后的金属电极层的扫描电子显微照片。参照图16,在实验例7中,在半导体基板的纹理化结构上,虽然见到银(Ag)膏体的残留物,但是没有见到具有针状的焊料层的材料。另一方面,参照图17,可以看出,在比较例1中,在半导体基板的纹理化结构上,存在大量具有针状的焊料层的材料。因此,可以看出,阻挡电极部分能够有效防止焊料层的材料渗透到金属电极层中。
上述特征、配置、效果等被囊括在本发明的至少一个实施方式中,并且不应该仅限于一个实施方式。另外,每个实施方式中例示的特征、配置、效果等可以相对于其它实施方式来实现,因为它们被相互组合或者被本领域的技术人员修改。因此,与这些组合和修改相关的内容应该被解释为包括在所附权利要求公开的本发明的范围和精神中。

Claims (20)

1.一种太阳能电池板,该太阳能电池板包括:
多个太阳能电池,所述多个太阳能电池包括第一太阳能电池和第二太阳能电池;以及
多条引线,所述多条引线用于将所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池连接,
其中,所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的每一个包括:
半导体基板;
第一钝化层,所述第一钝化层在所述半导体基板的前表面上;
第二钝化层,所述第二钝化层在所述半导体基板的后表面上;
第一导电类型区域,所述第一导电类型区域在所述半导体基板的前表面处的所述第一钝化层上;
第二导电类型区域,所述第二导电类型区域在所述半导体基板的后表面处的所述第二钝化层上;
第一电极,所述第一电极与所述第一导电类型区域电连接,所述第一电极包括第一金属电极层,所述第一金属电极层包括沿着第一方向的多条指状线和沿着与所述第一方向交叉的第二方向的多个第一汇流条;以及
第二电极,所述第二电极与所述第二导电类型区域电连接,所述第二电极包括第二金属电极层,所述第二金属电极层包括沿着所述第二方向的多个第二汇流条,
其中,所述多条引线的直径或宽度是100μm至500μm,并且包括布置在所述第一太阳能电池或所述第二太阳能电池的一个表面侧的6条或更多条引线,并且
其中,所述多条引线分别通过焊料层与所述第一太阳能电池的多个第一汇流条和所述第二太阳能电池的多个第二汇流条连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述第一导电类型区域包括导电类型与所述半导体基板的导电类型相同的前表面场区域,并且所述第一导电类型区域的掺杂浓度比所述半导体基板的掺杂浓度高,并且
其中,所述第二导电类型区域包括导电类型与所述半导体基板的导电类型相反的发射极区域。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述焊料层包括与所述第一电极或所述第二电极相邻的部分,并且
其中,所述部分的宽度朝着所述第一电极或所述第二电极逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述焊料层包括与所述第一电极或所述第二电极相邻的部分,并且
其中,所述部分相对于所述太阳能电池的外部具有凹形形状。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述多个第一汇流条或所述多个第二汇流条包括宽度比所述焊料层的宽度大的焊盘部分,并且
其中,所述焊料层仅形成在所述焊盘部分的与所述半导体基板相反的表面上,并且没有形成在所述焊盘部分的侧表面上。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述第一金属电极层和所述第二金属电极层中的至少一个包含金属和交联树脂。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池板,其中,在所述第一金属电极层或所述第二金属电极层中,所述金属的量大于所述交联树脂的量。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池板,其中,相对于所述第一金属电极层或所述第二金属电极层中的所述金属和所述交联树脂的总和的100%重量百分比,包括80%重量百分比至95%重量百分比的所述金属,并且包括5%重量百分比至20%重量百分比的所述交联树脂。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池板,其中,所述第一金属电极层或所述第二金属电极层不包含玻璃料。
10.根据权利要求6所述的太阳能电池板,其中,所述交联树脂包括苯氧基类树脂、环氧类树脂和纤维素类树脂中的至少一种。
11.根据权利要求6所述的太阳能电池板,其中,所述金属包括彼此具有不同形状的第一形状颗粒和第二形状颗粒。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中,所述第一形状颗粒具有球形形状,并且所述第二形状颗粒具有非球形形状,并且
其中,所述第一形状颗粒的量大于所述第二形状颗粒的量。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中,所述第二形状颗粒的至少部分的尺寸大于所述焊料层的厚度。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中,所述第一形状颗粒具有0.1um至5um的直径的球形形状,并且所述第二形状颗粒具有2um至10um的长宽度和0.2um至5um的厚度的薄片形状。
15.根据权利要求6所述的太阳能电池板,其中,所述金属包括彼此具有不同尺寸的第一颗粒和第二颗粒。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的孔隙率高于所述焊料层的孔隙率。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池板,该太阳能电池板还包括:
阻挡电极部分,所述阻挡电极部分被设置在所述第一金属电极层或所述第二金属电极层上并且具有比所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的金属量大的金属量。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池板,其中,所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括在所述第一导电类型区域或所述第二导电类型区域和所述第一金属电极层或所述第二金属电极层之间的透明电极层,
其中,所述阻挡电极部分被设置在所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的与所述透明电极层相对的第一表面、所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的与所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的所述第一表面相反的第二表面以及所述第一金属电极层或所述第二金属电极层的侧表面中的至少一个上,并且
其中,所述阻挡电极部分具有层或颗粒的形状。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,所述半导体基板具有晶体结构,并且
其中,所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域中的至少一个具有非晶结构。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池板,其中,所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域中的每一个包括非晶硅,并且
其中,所述第一钝化层和所述第二钝化层中的每一个包含本征非晶硅。
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