CN111902948A - 太阳能电池、太阳能电池模块及太阳能电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

太阳能电池包括光电转换基板(101)、覆盖层(121)以及电极(122)。光电转换基板(101)具有形成有凹凸的第一面；覆盖层(121)形成在第一面上且具有使第一面露出的开口部；电极(122)形成在开口部处。覆盖层(121)的表面的凹凸的高低差大于第一面的凹凸的高低差。

Description

太阳能电池、太阳能电池模块及太阳能电池的制造方法
技术领域
本公开涉及一种太阳能电池、太阳能电池模块及太阳能电池的制造方法。
背景技术
在太阳能电池的光电转换基板的表面上设有集电极，该集电极用于收集在基板生成的电荷。集电极的常用形成方法为印刷法及镀覆法。通过印刷法得到的集电极存在电阻较高的问题。因此，备受瞩目的是，通过能够使布线电阻较低的镀覆法来形成集电极。
在通过镀覆法形成集电极的情况下，在光电转换基板的表面设置有起掩膜作用的覆盖层。该覆盖层还发挥保护膜的作用，保护光电转换基板的表面。覆盖层能够采用氧化膜或树脂膜等绝缘膜。因为其中的树脂膜容易形成，所以树脂膜作为覆盖层备受瞩目(例如参照专利文献1)。
专利文献1：国际公开WO2012/029847号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
然而，现有技术中的覆盖层为了分散电场的集中而具有平滑的表面。另一方面，为了减少表面反射或者为了提高光封闭效应，光电转换基板的表面形成有纹理构造。若使覆盖层具有光滑的表面，光电转换基板的纹理构造则无法有效地发挥作用，上述减少表面反射或者提高光封闭效应的光学特性就会降低。
本申请发明人发现：覆盖层的表面状态不仅会影响光学特性，还会影响形成集电极的镀覆步骤的生产率。
本公开的目的，在于：实现一种具有良好的光学特性且生产率较高的太阳能电池。
－用于解决技术问题的技术方案－
本公开的太阳能电池的一方面包括光电转换基板、覆盖层以及电极。所述光电转换基板具有形成有凹凸的第一面；所述覆盖层形成在第一面上且具有使第一面露出的开口部；所述电极形成在开口部处。所述覆盖层具有凹凸，所述凹凸的高低差大于第一面的凹凸的高低差。
－发明的效果－
根据本公开的太阳能电池，既能够使光学特性提高，又能够使生产率提高。
附图说明
图1是示出一实施方式所涉及的太阳能电池的剖视图；
图2是放大示出覆盖层的剖视图；
图3是放大示出覆盖层的俯视图；
图4A是示出覆盖层的制造方法中的一步骤的剖视图；
图4B是示出覆盖层的制造方法中的一步骤的剖视图；
图4C是示出覆盖层的制造方法中的一步骤的剖视图；
图5是示出一实施方式所涉及的太阳能电池的俯视图；
图6A是示出电极的制造方法中的一步骤的剖视图；
图6B是示出电极的制造方法中的一步骤的剖视图；
图6C是示出电极的制造方法中的一步骤的剖视图。
具体实施方式
如图1到图3所示，本实施方式中的太阳能电池包括光电转换基板101、覆盖层121以及电极122。其中，光电转换基板101具有形成有凹凸的第一面；覆盖层121形成在第一面上且具有使第一面露出的开口部；电极122形成在开口部处。
－光电转换基板－
在本公开中，具有第一面的光电转换基板的第一面的凹凸为第一面表面的凹凸，有时记载为“第一面凹凸”。
在本实施方式中，光电转换基板101为异质结型。在图1所示的例子中，在n型单晶硅基板111的第一面(光入射面)上，依次形成有i型非晶硅层112、p型非晶硅层113以及透明导电层114。在硅基板111的与第一面相反一侧的第二面(背面)上，依次形成有i型非晶硅层115、n型非晶硅层116以及透明导电层117。透明导电层117由背面电极131覆盖。
在本实施方式中，硅基板111具有在第一面及第二面具有凹凸的纹理构造。形成在硅基板111上的各硅层及透明导电层具有反映硅基板111的纹理构造的凹凸。
－覆盖层－
在本公开中，形成在第一面上且具有使第一面露出的开口部的覆盖层为形成在第一面凹凸上的层，开口部还是使第一面与第一面凹凸一起露出的开口部。
如图2及图3所示，在本实施方式中，覆盖层121在它的表面形成有凹凸。有时，将所述覆盖层的凹凸亦即覆盖层表面的凹凸记载为“覆盖层凹凸”。在本实施方式中，覆盖层121的凹凸亦即“覆盖层凹凸”的高低差h1大于透明导电层114的凹凸的高低差h2。此为本实施方式中的太阳能电池的一个特征性构成。需要说明的是，透明导电层114上的凹凸的高低差h2与第一面凹凸的高低差实质相等。而且，如图2所示，凹凸的高低差意指凸部的最高点与凹部的最低点之间的高低差。凹凸的高低差能够利用实施例中所示的方法进行测量。
本申请发明人发现：通过在覆盖层121的表面形成高低差较大的覆盖层凹凸，覆盖层121表面的疏水性就会提高。这样一来，在形成电极122的镀覆步骤中，能够大幅度地减少镀液及清洗液的残留量，还能够大幅度地缩短进行该步骤所需要的时间。而且,因为在覆盖层121的表面上形成有高低差较大的覆盖层凹凸，所以还能够减少表面反射或者提高光封闭效应。
具体而言，从提高疏水性的观点及提高光学特性的观点来看，能够使覆盖层凹凸的高低差h1的下限优选为4μm以上，更优选为5μm以上；能够使覆盖层凹凸的高低差h1的上限优选为20μm以下，更优选为10μm以下(需要说明的是，高低差在4μm以上20μm以下的范围内的任意两个值的范围内也无妨)。优选为，覆盖层凹凸的凸部布置有多个且呈岛状。
另一方面，包括第一面凹凸的光电转换基板101的表面的纹理构造，通常利用蚀刻速率因面方位不同而不同的各向异性来形成。因此，光电转换基板101的表面的凹凸的高低差通常在0.5μm～3μm左右。
能够使覆盖层121为透明绝缘层，但从减少镀液残留量的观点来看，覆盖层121优选为透明树脂层。从维持覆盖层凹凸的观点来看，覆盖层121优选为由其中的固化性树脂组合物的固化物形成的树脂层。具有固化性的树脂组合物意指通过赋予该树脂组合物热能及/或光能等而固化的树脂组合物。具有固化性的树脂组合物优选为例如热固性树脂组合物、光固化性树脂组合物以及活性能量射线固化性树脂组合物等。如后所述，更优选为具有光固化性的树脂组合物。
能够列举出的上述固化性树脂组合物例如有：通过自由基聚合及离子聚合等加成聚合而固化或者通过缩合聚合而固化的组合物。从很容易地即能够形成覆盖层凹凸的观点来看，固化性树脂组合物优选为通过几乎不会引起体积变化的加成聚合而固化。从很容易地即能够形成覆盖层凹凸且同时也会进一步提高生产率的观点来看，固化性树脂组合物优选为通过固化迅速的自由基聚合而固化。树脂组合物中所含有的用于引发自由基聚合的聚合引发剂优选为常用的聚合引发剂，亦即通过赋予树脂组合物热能及/或光能等来引发聚合的聚合引发剂。为了形成其中的能够迅速固化的光固化性树脂组合物，特别是为了形成紫外线固化性树脂组合物，聚合引发剂优选为主要通过赋予光能来引发聚合的光聚合引发剂。
构成覆盖层121亦即树脂层的树脂组合物优选为对波长600nm的光的折射率为1.5～2。树脂组合物的透明性优选为：用不含杂质的该树脂组合物形成厚度为20μm的薄膜时，对波长范围360nm～800nm的光的透光率在90％以上。
能够列举出的形成上述树脂层的树脂组合物的具体例例如有：环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚酯类树脂或苯乙烯类弹性体树脂等。除此以外，能够列举出的形成上述树脂层的树脂组合物还有：缩合聚合类的聚酰亚胺类树脂(透明聚酰亚胺类树脂)、聚芳香酯类树脂、聚碳酸酯类树脂等。
从透明性及耐候性的观点来看，优选为让其中的以具有固化性的丙烯酸类树脂为主要成分的树脂组合物固化而形成的树脂层。以具有固化性的丙烯酸类树脂为主要成分的树脂组合物能够含有含量如下所述的具有固化性的丙烯酸类树脂，该丙烯酸类树脂在该树脂组合物总量(100质量％)中的含量优选为大于50质量％，更优选为70质量％以上，更加优选为80质量％以上，极优选为95～99.7质量％。从容易形成凹凸且进一步提高生产率的观点来看，树脂组合物中可以含有从由酰胺类触变剂、羧酸类触变剂、脲类触变剂、氧化聚乙烯类触变剂以及硅酸盐类触变剂组成的组中选择的一种以上的触变剂。添加触变剂时，只要保证能够得到所需要的触变指数(TI)即可。能够使触变剂为从树脂组合物中除去具有固化性的丙烯酸类树脂后的剩余部分，触变剂在树脂组合物总量中所占的比例优选为0.3质量％以上；优选为30质量％以下，更优选为5质量％以下。
从以较高的生产率有效地形成覆盖层凹凸的观点来看，树脂组合物的触变指数(TI)优选为1.5以上，更优选为3以上；优选为6以下，更优选为5以下。
覆盖层121能够通过以下所示的覆盖层形成步骤来形成。覆盖层形成步骤包括例如：印刷子步骤，通过印刷固化性树脂组合物来形成固化前覆盖层；以及固化子步骤，通过使固化前覆盖层的固化性树脂组合物固化来形成覆盖层。
在印刷子步骤中，通过印刷即能够在光电转换基板的第一面上，具体为例如透明导电层114上形成固化前覆盖层121A。印刷例如有：丝网印刷、凹版印刷以及平版印刷，优选为其中的丝网印刷。
下面，举出印刷子步骤之一例。如图4A所示，准备具有纹理构造(第一面凹凸及第二面凹凸)的光电转换基板101，并将丝网印刷版211布置在透明导电层114上。在丝网印刷版211上，形成电极122的位置处的网孔被乳剂等填埋起来。
接着，如图4B所示，用刮板或辊筒从丝网印刷版211上将树脂组合物挤出来，将形成覆盖层121的树脂组合物涂布在透明导电层114上而进行图案转印。
接着，如图4C所示，作为固化子步骤，使固化前覆盖层121A固化。只要根据所使用的树脂组合物的种类赋予固化前覆盖层121A适当的能量来引发聚合，由此而使固化前覆盖层121A固化即可。如上所述，优选为利用热能及/或光能使树脂组合物固化，更优选为利用光能使树脂组合物固化。这样一来，便能够得到具有利用丝网印刷版211的丝网构造而形成的覆盖层凹凸的覆盖层121。在本实施方式中，优选为利用固化前覆盖层121A的表面的凹凸来形成覆盖层凹凸，更优选为固化前覆盖层121A表面的凹凸与覆盖层凹凸一样。
在通过丝网印刷形成覆盖层121的情况下，从形成凹凸的观点来看，极其有效的做法为：使用于印刷的树脂组合物的所述触变指数(TI)优选为1.5以上，更优选为3以上；优选为6以下，更优选为5以下。树脂组合物的TI能够根据触变剂的种类及量等进行控制。树脂组合物的TI能够利用实施例中所示的方法进行测量。而且，在后述的实施例中，为实现所需要的TI，在优选的范围内添加触变剂来制备各实施例等中的试样。
在通过丝网印刷形成覆盖层121的情况下，从印刷性的观点来看，能够使用于印刷的树脂组合物的粘度的下限优选为100Pa·s以上，更优选为150Pa·s以上；能够使用于印刷的树脂组合物的粘度的上限优选为1500Pa·s以下，更优选为1200Pa·s以下(需要说明的是，粘度在100Pa·s以上1500Pa·s以下的范围内的任意两个值的范围内也无妨)。树脂组合物的粘度能够利用实施例中所示的方法进行测量。需要说明的是，在通过丝网印刷形成覆盖层121的情况下，从形成凹凸的观点来看，优选为用于印刷的树脂组合物的TI及粘度都在所述规定范围内。
为保证形成的凹凸不走形，优选为：在涂布树脂组合物之后尽可能使树脂组合物迅速地固化。此时，能够使树脂组合物完全固化，但是还能够先使树脂组合物临时固化而固化到能够维持凹凸的程度，再使树脂组合物正式固化。固化方法只要根据树脂组合物进行适当的选择即可。从迅速性的观点来看，优选为利用紫外线等对树脂组合物进行光固化。
在采用TI及粘度中至少TI在规定范围内的树脂组合物并通过丝网印刷形成覆盖层121的情况下，凸部会形成在丝网构造的开口部处，凹部会形成在有线材的部分。而且，在线材的交叉部处凹部较深。因此，如图3所示，有时会在表面上形成多个岛状的凸部141。不过，还存在不会形成上述岛状的凸部的情况。通过增加丝网印刷版211的丝网目数，各岛状的凸部141就会变小。各凸部141的大小会影响覆盖层121表面的疏水性及光学特性。从提高覆盖层121表面的疏水性的观点来看，能够使丝网印刷版211的丝网目数(构成每2.54厘米的丝网构造的线材数量)的下限优选为100以上，更优选为300以上，更加优选为400以上；能够使丝网印刷版211的丝网目数的上限优选为750以下，更优选为650以下(需要说明的是，丝网目数在100以上750以下的范围内的任意两个值之间的范围内也无妨。)。
在采用丝网印刷的情况下，经由丝网印刷版涂布具有固化性的树脂组合物，故能够根据丝网印刷版211的厚度调节凹部142的深度。凹部142的深度会影响覆盖层121表面的疏水性及光学特性。丝网印刷版211的厚度(下面，也称为“线厚”)由构成丝网构造的线材的粗细及有无进行压延加工(平面化)来决定。能够使线径的下限优选为10μm以上，更优选为13μm以上；能够使线径的上限优选为30μm以下，更优选为20μm以下(需要说明的是，线径在10μm以上30μm以下的范围内的任意两个值之间的范围内也无妨。)。能够使线厚的下限优选为10μm以上，更优选为15μm以上；能够使线厚的上限优选为50μm以下，更优选为30μm以下(需要说明的是，线厚在10μm以上50μm以下的范围内的任意两个值之间的范围内也无妨。)。
在将丝网印刷用于印刷子步骤中的情况下，在印刷子步骤中，形成固化前覆盖层121A，此时丝网印刷版的丝网构造会转印在该固化前覆盖层121A的表面上。继印刷子步骤之后进行固化子步骤，在固化子步骤中使固化前覆盖层121A固化，就能够形成覆盖层121的覆盖层凹凸的表面，此时丝网印刷版的丝网构造已转印到覆盖层凹凸上。因此，在本实施方式中，优选为维持由丝网印刷版形成的表面的凹凸。
从疏水性及光学特性的观点来看，能够使最终形成的覆盖层121表面上的覆盖层凹凸的高低差h1的下限优选为4μm以上，更优选为5μm以上；能够使最终形成的覆盖层121表面的覆盖层凹凸的高低差h1的上限优选为20μm以下，更优选为10μm以下(需要说明的是，高低差在4μm以上20μm以下的范围内的任意两个值之间的范围内也无妨)。
－电极－
电极122能够形成在覆盖层121的开口部处。电极122为集电极，如图5所示，电极122包括母线电极122A与手指状电极122B。电极122例如能够通过以下方法形成。首先，如图6A所示，形成具有使透明导电层114露出的开口部121a的覆盖层121。接着，将形成有覆盖层121的光电转换基板101浸渍在镀槽中，并通过电镀在透明导电层114上形成镀镍层222。接着，如图6C所示，形成镀铜层223而将开口部121a填埋起来。
覆盖层121在形成电极122的镀覆步骤中发挥用于将电极122图案化的掩膜的作用。覆盖层121还发挥用于保护光电转换基板101的表面的保护膜的作用。
形成电极122时，将已形成有覆盖层121的光电转换基板101浸渍在镀液中。通过使覆盖层121为表面具有凹凸的树脂层，能够保证在从镀液中将覆盖层121捞上来时，镀液几乎不会残留在覆盖层121的表面上。并且，在镀覆后的清洗步骤中，能够保证在将覆盖层121浸渍在清洗水中再捞上来的情况下，清洗水几乎不会残留在覆盖层121的表面上。因此，能够大幅度地减少镀液或清洗水的使用量，可期待工艺过程的长期稳定化，能够大幅度地降低补充液体所需要的成本。在清洗步骤后的干燥步骤中，因为几乎没有清洗水残留在覆盖层121的表面上，所以能够将干燥时间缩短到1/10左右。
从提高镀覆步骤的生产率的观点来看，优选为覆盖层121表面的疏水性较高。具体而言，能够让用水测量时表面的接触角的下限优选为90°以上，更优选为95°以上。接触角较大为佳，但从材质及凹凸构造所带来的特性的观点来看，能够使接触角的上限优选为110°以下，更优选为105°以下(需要说明的是，接触角在90°以上110°以下的范围内的任意两个值之间的范围内也无妨)。
镀镍层222及镀铜层223的厚度并无特别限定，例如能够使镀镍层的厚度为0.5μm左右，能够使镀铜层223的厚度为15μm左右。并且，电极122并不限于上述双层构造，还可以为其他构造。例如，能够在镀铜层223上进一步形成镀镍层或者进一步形成贵金属镀层。此外，还能够由铜、镍、锡、铝、铬、银、金、锌、铅或钯的单层体或层叠体形成电极122，或者能够由上述金属的混合物等的单层体或层叠体形成电极122。
在本实施方式中，光电转换基板101为两面都设有纹理构造的异质结型，但光电转换基板101的背面一侧也可以不形成纹理构造；示出了由背面电极131覆
盖光电转换基板101的整个背面的构成，但是还能够将背面电极图案化；还能够在背面一侧形成构造与入射面一侧一样的覆盖层及集电极。
形成在光电转换基板101上的透明导电层114、117并无特别限定，能够用氧化锌、氧化铟或氧化锡等导电性氧化物形成，或者能够采用上述氧化物的复合氧化物形成。优选为其中的氧化铟锡(ITO)。
在本实施方式中，示出了硅基板111为n型之例，但还可以使硅基板111为p型；还示出了在光入射面一侧形成p型导电性硅层，并在背面一侧形成n型导电性硅层之例，但也能够在光入射面一侧形成n型硅层并在背面一侧形成p型硅层；导电性硅层并不限于非晶硅，还能够采用一部分为晶质的微晶硅、非晶硅合金或微晶硅合金；示出了将i型硅层设置在硅基板与导电性硅层之间的构成，但还能够采用不设置i型硅层的构成。
光电转换基板101并不限于异质结型，只要光电转换基板101的至少一面具有纹理构造且形成集电极即可。
－太阳能电池模块－
本实施方式中的太阳能电池能够用封装材料进行封装而模块化。能够采用适当的方法将太阳能电池模块化。例如，能够将多个太阳能电池的母线电极彼此串联或并联起来，并用封装材料及玻璃板进行封装而实现模块化。
本实施方式中的太阳能电池模块包括本实施方式中的太阳能电池。本实施方式中的太阳能电池模块优选为：从光入射一侧起依次包括玻璃覆盖层、透明封装树脂层、所述太阳能电池、背面封装树脂层以及背面保护材料。本实施方式中的太阳能电池模块，不仅具有由树脂组合物的固化物形成的覆盖层带来的效果，还具有由玻璃覆盖层带来的紫外线遮蔽效果，因此太阳能电池所需要具有的长期可靠性优异。例如太阳能电池的必要保证期多为20年，本实施方式中的太阳能电池模块在户外能够连续使用20年以上。通过由耐光性及透明性优异且具有固化性的丙烯酸类树脂组合物的固化物等形成覆盖层，能够进一步提高长期可靠性等。
形成透明封装树脂层、背面封装树脂层的材料优选为EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚树脂)。通过使聚乙烯与乙酸乙烯酯共聚，聚乙烯的结晶性就会下降，因此而能够提高透明性及柔软性。结果是，能够使形成在覆盖层上的凹凸更有效地发挥作用。背面保护材料并无特别限定，能够采用能够确保实现所需要的耐候性、耐热性、耐湿性及电绝缘性等的材料。例如能够采用将铝箔夹在塑料薄膜之间而形成的层叠膜或玻璃覆盖层等。
实施例
下面，用实施例进一步详细地说明本公开中的发明。以下的实施例仅为例示，并无限定本公开的发明的意图。
＜高低差的测量＞
高低差采用Hitachi High-Technologies Corporation制造的扫描式电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)TM3030plus进行了测量。首先，通过各种方法切割基板，然后观察基板的剖面，确认纹理构造及覆盖层表面各自的最高点及最低点。在基板中央部位附近选择多处，各处的视野范围都为150μm，在该条件下观察剖面，并求出观察范围内的最高点与最低点之差。需要说明的是，对两处进行测量，取它们的平均值作为凹凸的高低差。
＜树脂组合物的特性测量＞
树脂组合物的粘度采用Toki Sangyo Co.,Ltd制造的锥板式粘度计RE-115U进行了测量。触变指数(TI)表示低剪切速率下的粘度与高剪切速率下的粘度之比。此处，触变指数(TI)表示粘度计的转速×[rpm]时的粘度ηa与10倍转速10×[rpm]时的粘度ηb之比。也就是说，由下式1求出了触变指数。需要说明的是，树脂组合物的粘度取高剪切速率下的测量值。
TI＝ηa/ηb(式1)
＜接触角的测量＞
用水进行测量，水与覆盖层的接触角采用Kyowa Interface Science Co.,Ltd制造的便携式接触角计PCA-1进行了测量。
＜干燥时间的测量＞
干燥时间的测量方法如下：在镀覆步骤结束后，将光电转换基板浸渍在清洗水中以后再从清洗水中捞上来，使光电转换基板在该状态下静止不动，通过肉眼确认了残留水滴从基板表面消失为止所需的时间。
(实施例1)
准备具有图1所示构成的异质结型光电转换基板。形成在第一面上的透明导电层的表面的高低差为1～2μm左右。
将丝网印刷版布置在透明导电层上，该丝网印刷版的丝网目数为640，线径为15μm，线厚为21μm，并往丝网印刷版上涂布丙烯酸类树脂A。涂布丙烯酸类树脂A之后，迅速地进行光照射，使丙烯酸类树脂A临时固化。然后，使丙烯酸类树脂A正式固化而形成覆盖层。丙烯酸类树脂A的粘度为243Pa·s，TI＝4.8。
覆盖层表面的凹凸(覆盖层凹凸)的高低差h1为5μm。接触角为95°，干燥时间为15秒。
(实施例2)
除了使用丙烯酸类树脂B取代丙烯酸类树脂A，丙烯酸类树脂B的粘度为255Pa·s，TI＝3.0以外，其他方面都与实施例1相同。
覆盖层凹凸的高低差h1为5μm。接触角为95°，干燥时间为15秒。
(比较例1)
除了使用丙烯酸类树脂C取代丙烯酸类树脂A，丙烯酸类树脂C的粘度为96Pa·s，TI＝1.2以外，其他方面都与实施例1相同。
覆盖层凹凸的高低差h1基本为0μm(未能观察到凹凸)。接触角为85°，干燥时间为150秒。
表1将实施例及比较例的条件及结果一并示出。
【表1】
Figure BDA0002696433490000121
需要说明的是，在表1的TI行中，括号内的内容表示“粘度计的转速×[rpm]/10倍转速10×[rpm]”；粘度行中括号内的内容表示测量时的转速[rpm]。
－符号说明－
101 光电转换基板
111 硅基板
112 i型非晶硅层
113 p型非晶硅层
114 透明导电层
115 i型非晶硅层
116 n型非晶硅层
117 透明导电层
121 覆盖层
121A 固化前覆盖层
121a 开口部
122 电极
122A 母线电极
122B 手指状电极
131 背面电极
141 凸部
142 凹部
211 丝网印刷版
222 镀镍层
223 镀铜层

Claims (13)

1.一种太阳能电池，其特征在于：包括光电转换基板、覆盖层以及电极，
所述光电转换基板具有形成有凹凸的第一面，
所述覆盖层形成在所述第一面上且具有使所述第一面露出的开口部，
所述电极形成在所述开口部处，
所述覆盖层具有凹凸，所述凹凸的高低差大于所述第一面的凹凸的高低差。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：
所述覆盖层的凹凸的高低差在4μm以上20μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于：
所述覆盖层由具有固化性的树脂组合物的固化物形成。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于：
所述覆盖层由具有光固化性的树脂组合物的固化物形成。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池，其特征在于：
所述树脂组合物以具有固化性的丙烯酸类树脂为主要成分。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于：
所述树脂组合物含有所述具有固化性的丙烯酸类树脂及一种以上的触变剂，
所述丙烯酸类树脂在所述树脂组合物总量中的含量为95质量％～99.7质量％，
所述一种以上的触变剂从由酰胺类触变剂、氧化聚乙烯类触变剂以及硅酸盐类触变剂组成的组中选择，且在所述树脂组合物总量中的含量为0.3质量％～5质量％。
7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的太阳能电池，其特征在于：
用水测量时，所述覆盖层的接触角为90°以上110°以下。
8.根据权利要求1到7中任一项权利要求所述的太阳能电池，其特征在于：
构成所述覆盖层的凹凸的凸部布置有多个且呈岛状。
9.一种太阳能电池模块，其特征在于：包括权利要求1到8中任一项权利要求所述的太阳能电池，从光入射一侧起依次包括：玻璃覆盖层、透明封装树脂层、所述太阳能电池、背面封装树脂层以及背面保护材料。
10.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于：该太阳能电池包括光电转换基板、覆盖层以及电极，所述光电转换基板具有形成有凹凸的第一面，所述覆盖层形成在所述第一面上且具有使所述第一面露出的开口部，所述电极形成在所述开口部处，所述覆盖层具有凹凸，所述凹凸的高低差大于所述第一面的凹凸的高低差，
该太阳能电池的制造方法包括覆盖层形成步骤，
所述覆盖层形成步骤包括印刷子步骤和固化子步骤，
在所述印刷子步骤中，通过将固化性树脂组合物印刷在所述第一面上而形成固化前覆盖层，
在所述固化子步骤中，通过赋予所述固化前覆盖层热能及/或光能而使所述固化前覆盖层固化以形成所述覆盖层；
所述固化前覆盖层的表面的凹凸与所述覆盖层的凹凸一样。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于：
所述印刷为通过丝网印刷版涂布所述固化性树脂组合物的丝网印刷，且所述丝网印刷版的丝网目数在300以上750以下。
12.根据权利要求10或11所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于：
所述树脂组合物的触变指数在1.5以上6以下。
13.根据权利要求10到12中任一项权利要求所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于：
在所述固化子步骤中，赋予所述固化前覆盖层的能量为光能。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110308608A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Shim Seunghwan Solar cell and method for manufacturing the same
JP2013030659A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力モジュール
JP2014232817A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3442418B2 (ja) * 1993-01-12 2003-09-02 三洋電機株式会社 光起電力素子
JP4086629B2 (ja) * 2002-11-13 2008-05-14 キヤノン株式会社 光起電力素子
US7964499B2 (en) * 2008-05-13 2011-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming semiconductor solar cells having front surface electrodes
JP2011037967A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Nippon Kayaku Co Ltd 太陽電池モジュール向け反射防止用活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及びその硬化物
WO2012029847A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 三洋電機株式会社 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法
KR20130096823A (ko) * 2012-02-23 2013-09-02 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
KR101831405B1 (ko) * 2012-03-28 2018-02-22 엘지전자 주식회사 태양 전지
JP6114630B2 (ja) * 2013-05-27 2017-04-12 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池の製造方法
CN106972078A (zh) * 2016-12-16 2017-07-21 广东技术师范学院 一种高效晶体硅太阳能电池的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110308608A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Shim Seunghwan Solar cell and method for manufacturing the same
JP2013030659A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力モジュール
JP2014232817A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール

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