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Verweis auf verbundene Anmeldungen
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Diese Anmeldung stützt sich auf die
Koreanische Patentanmeldung Nummer 10-2010-0058609 , die am 21. Juni 2010 mit dem Titel „Leitfähige Elektrodenstruktur und mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestattete Solarzelle” eingereicht wurde und deren Offenbarung in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme vollständig eingebunden ist.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Elektrodenstruktur und eine mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestattete Solarzelle, insbesondere eine leitfähige Elektrodenstruktur zur Verwendung als Elektrodenverdrahtung für eine Solarzelle und eine mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestattete Solarzelle.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Eine Elektrode einer Solarzelle enthält gewöhnlich ein Siliziumsubstrat mit einer lichtabsorbierenden Fläche und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die auf der lichtabsorbierenden Fläche des Siliziumsubstrats angeordnet ist. Die leitfähige Elektrodenstruktur ist so auf der lichtabsorbierenden Fläche angeordnet, dass sich mit zunehmender Verkleinerung der tatsächliche Lichteinfall auf die lichtabsorbierende Fläche relativ erhöht. Daher spielt die Verkleinerung der Linienbreite der leitfähigen Elektrodenstruktur bei der Verbesserung der Energieumwandlungseffizienz einer Solarzelle eine maßgebliche Rolle. Mit zunehmender Verkleinerung der leitfähigen Elektrodenstruktur kommt es allerdings zur Erhöhung des elektrischen Widerstands der leitfähigen Elektrodenstruktur, wodurch sich verschlechterte Elektrodeneigenschaften ergeben. Aus diesem Grund sollte die leitfähige Elektrodenstruktur der Solarzelle eine schmale Linienbreite aufweisen und gleichzeitig die aus einer hohen elektrischen Leitfähigkeit resultierenden Eigenschaften bereitstellen.
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Als Verfahren zur Ausbildung einer leitfähigen Elektrodenstruktur für eine Solarzelle wurde bisher in großem Umfang ein Siebdruckverfahren eingesetzt, bei dem Silberpaste (Ag) auf einen elektrodenbildenden Abschnitt eines Siliziumsubstrats aufgedruckt wird.
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In dem Siebdruckverfahren unter Verwendung der vorstehend genannten Silberpaste (Ag) wird jedoch Silber (Ag), ein relativ kostenintensives Metallion, verwendet, wodurch sich erhöhte Herstellungskosten für die Solarzelle ergeben. Es ist insbesondere erforderlich, dass eine leitfähige Elektrodenstruktur für eine Solarzelle eine schmale Linienbreite aufweist, wobei die Dicke der leitfähigen Elektrodenstruktur relativ dick sein sollte, so dass die elektrische Leitfähigkeit der leitfähigen Elektrodenstruktur gewährleistet werden kann. Zu diesem Zweck wurde die Dicke der leitfähigen Elektrodenstruktur bisher durch wiederholten Auftrag der Silberpaste jeweils auf den gleichen Abschnitt eines Siliziumsubstrats erhöht. Demzufolge bedarf es einer großen Menge an Silberpaste zur Ausbildung der leitfähigen Elektrodenstruktur der Solarzelle gemäß dem Stand der Technik, wodurch sich erhöhte Herstellungskosten für die Solarzelle ergeben.
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Bei dem Siebdruckverfahren wird auf das Siliziumsubstrat außerdem mechanischer Druck ausgeübt, so dass das Siliziumsubstrat mit hoher Wahrscheinlichkeit beschädigt wird. Insbesondere werden mit steigender Nachfrage nach einem höheren Integrationsgrad und nach einer Kostensenkung der Solarzelle Versuche zur Herabsetzung der Stückkosten für das Siliziumsubstrat durchgeführt, welches im Hinblick auf die Herstellungskosten der Solarzelle einen erheblichen Kostenfaktor darstellt. Zur Senkung der Stückkosten des Siliziumsubstrats sollte die Dicke des Siliziumsubstrats wesentlich verringert werden. Wenn das Siliziumsubstrat jedoch eine geringere Dicke aufweist, kann das Siliziumsubstrat infolge des bei dem Siebdruckverfahren ausgeübten mechanischen Drucks zerbrechen, so dass der Verringerung der Dicke des Siliziumsubstrats technische Grenzen gesetzt sind. Bei der Ausbildung der leitfähigen Elektrodenstruktur durch das Siebdruckverfahren ist derzeit bekannt, dass die minimale Dicke des Siliziumsubstrats ungefähr 180 μm betragen sollte, so dass Beschädigungen infolge des mechanischen Drucks verhindert werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, die die Elektrodeneigenschaften der Solarzelle verbessern kann, und in der Bereitstellung einer mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestatteten Solarzelle.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, durch die sich die Herstellungskosten senken lassen, und in der Bereitstellung einer mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestatteten Solarzelle.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, die so aufgebaut ist, dass Beschädigungen des Substrats während der Ausbildung der leitfähigen Elektrodenstruktur verhindert werden können, und in der Bereitstellung einer mit dieser leitfähigen Elektrodenstruktur ausgestatteten Solarzelle.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine leitfähige Elektrodenstruktur bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine untere Metallschicht und eine obere Metallschicht, die in senkrechter Richtung auf einem Substrat abgeschieden werden, wobei eine der Metallschichten, die untere Metallschicht oder die obere Metallschicht, Silber (Ag) enthält, und wobei die jeweils andere Metallschicht, die untere Metallschicht oder die obere Metallschicht, Übergangsmetall enthält.
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Die untere Metallschicht kann Silber enthalten und die obere Metallschicht kann zumindest eines der folgenden Übergangsmetalle enthalten: Titan (Ti), Vanadium (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au) oder Eisen (Fe).
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Die obere Metallschicht kann unter Verwendung der unteren Metallschicht als Keimschicht ausgebildet sein.
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Die leitungsfähige Elektrodenstruktur kann zudem eine organische Compound-Dünnschicht umfassen, die zwischen der oberen Metallschicht und der unteren Metallschicht angeordnet ist.
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Die organische Compound-Dünnschicht kann eine organische Säure enthalten.
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Die organische Compound-Dünnschicht kann zumindest eine der folgenden Säuren enthalten: Oxalsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Buttersäure, Palmitinsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, Harnsäure, Sulfonsäure, Sulfinsäure, Phenolsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, α-Ketoglutarsäure oder Nukleinsäure.
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Die leitungsfähige Elektrodenstruktur kann ferner eine Sperrschicht umfassen, die zwischen der unteren Metallschicht und der oberen Metallschicht angeordnet ist.
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Die Sperrschicht kann Nickel (Ni) enthalten.
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Die Sperrschicht kann eine Plattierschicht sein, die unter Verwendung der unteren Metallschicht als Keimschicht ausgebildet ist.
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Die leitfähige Elektrodenstruktur kann ferner eine Metalldeckschicht umfassen, die auf der oberen Metallschicht angeordnet ist, wobei die Metalldeckschicht als Mittel zur Verbindung der leitfähigen Elektrodenstruktur mit einem externen elektronischen Gerät verwendet werden kann.
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Die Metalldeckschicht kann Zinn (Sn) enthalten.
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Die Metalldeckschicht kann eine Plattierschicht sein, die unter Verwendung der oberen Metallschicht als Keimschicht ausgebildet ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine leitfähige Elektrodenstruktur bereitgestellt, die als Elektrode für eine Solarzelle verwendet wird, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur eine Heterometall-Stapelschichtstruktur aufweist, die aus verschiedenen Metallschichten gebildet ist.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann Metallschichten umfassen, die aus verschiedenen Übergangsmetallen bestehen.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann Folgendes umfassen: eine Silberschicht (Ag), die angrenzend an das Siliziumsubstrat angeordnet ist, und eine Kupferschicht (Cu), die auf die Silberschicht geschichtet ist, wobei die Schichtdicke der Silberschicht geringer als die Schichtdicke der Kupferschicht sein kann.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann ferner eine Nickelschicht umfassen, die zwischen der Silberschicht und der Kupferschicht angeordnet ist, wobei die Schichtdicke der Nickelschicht größer als die Schichtdicke der Silberschicht sein kann, jedoch geringer als die Schichtdicke der Kupferschicht sein kann.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann ferner eine Zinnschicht umfassen, die die Kupferschicht bedeckt, wobei die Schichtdicke der Zinnschicht größer als die Schichtdicke der Silberschicht sein kann, jedoch geringer als die Schichtdicke der Kupferschicht sein kann.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann Metallschichten, die aus unterschiedlichen Metallen bestehen und aufeinander gestapelt sind, umfassen, wobei die Metallbodenschicht der Metallschichten eine Metallschicht ist, die durch Auftrag einer leitfähigen Tinte gebildet ist, und wobei sich unter den auf der Metallbodenschicht angeordneten Metallschichten Plattierschichten befinden, die unter Verwendung von einer jeweils unterhalb liegenden Metallschicht als Keimschicht ausgebildet sind.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann Folgendes umfassen: Metallschichten, die aus verschiedenen Metallen bestehen, und eine organische Compound-Dünnschicht, die zwischen den Metallschichten angeordnet ist, wobei die organische Compound-Dünnschicht eine organische Säure enthält.
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Die organische Säure kann zumindest eine der folgenden Säuren enthalten: Oxalsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Buttersäure, Palmitinsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, Harnsäure, Sulfonsäure, Sulfinsäure, Phenolsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, α-Ketoglutarsäure oder Nukleinsäure.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Solarzelle bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Substrat mit einer lichtabsorbierenden Fläche, auf die von außen Licht einfällt, und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die auf der lichtabsorbierenden Fläche des Substrats angeordnet ist, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur aus verschiedenen Metallschichten gebildet ist.
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Zumindest eine Metallschicht kann Silber (Ag) enthalten, und andere Metallschichten können Titan (Ti), Vanadium (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Eisen (Fe), Zinn (Sn), Blei (Pb) oder Zink (Sn) enthalten.
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Die Metallschichten können Folgendes umfassen: eine Silberschicht (Ag), die angrenzend an das Siliziumsubstrat angeordnet ist, und eine Kupferschicht (Cu), die auf der Silberschicht aufgeschichtet ist, wobei die Schichtdicke der Silberschicht zwischen 0,1 µm bis 3 µm liegen kann, und wobei die Schichtdicke der Kupferschicht zwischen 25 µm und 29 µm liegen kann.
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Die Metallschichten können ferner eine Nickelschicht enthalten, die zwischen der Silberschicht und der Kupferschicht angeordnet ist, wobei die Schichtdicke der Nickelschicht zwischen 2 µm und 5 µm liegen kann.
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Die Metallschichten können ferner eine Zinnschicht umfassen, die die Kupferschicht bedeckt, wobei die Schichtdicke der Kupferschicht zwischen 0,5 µm und 2,5 µm liegen kann.
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Die Metallbodenschicht der Metallschichten kann eine Metallschicht sein, die durch Auftrag einer leitfähigen Tinte auf das Substrat ausgebildet ist, und es können sich unter den auf der Metallbodenschicht angeordneten Metallschichten Plattierschichten befinden, die unter Verwendung einer jeweils unterhalb angeordneten Metallschicht als Keimschicht ausgebildet sind.
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Die Dicke des Substrats kann 180 µm oder weniger betragen, wobei die Linienbreite der leitfähigen Elektrodenstruktur 80 µm oder weniger betragen kann und wobei die Dicke der leitfähigen Elektrodenstruktur 30 µm oder weniger betragen kann.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur kann eine organische Compound-Dünnschicht enthalten, die zwischen den Metallschichten angeordnet ist, wobei die organische Compound-Dünnschicht eine organische Säure enthalten kann.
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Die organische Säure kann zumindest eine der folgenden Säuren enthalten: Oxalsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Buttersäure, Palmitinsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, Harnsäure, Sulfonsäure, Sulfinsäure, Phenolsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, α-Ketoglutarsäure oder Nukleinsäure.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung teilweise darstellt;
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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die 3 bis 6 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Verschiedene Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und der durchgeführten Verfahren ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Die vorliegende Erfindung kann allerdings auch auf viele andere Arten und Weisen modifiziert werden und ist nicht auf die nachstehend erläuterten Ausführungsformen beschränkt. Diese Ausführungsformen dienen vielmehr der umfassenden und vollständigen Offenbarung und sollen dem Fachmann den Umfang der Erfindung vollständig erschließen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in den Zeichnungen auf gleiche Elemente.
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Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe dienen zur Beschreibung der Ausführungsformen und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Sofern sich aus dem Kontext nichts Gegenteiliges ergibt, sind in der vorliegenden Beschreibung mit den Singularformen die Pluralformen bereits mit umfasst. Der Begriff „umfassen” und seine Varianten wie „umfasst” oder „umfassend” sind so zu verstehen, dass genannte Bestandteile, Schritte, Funktionen und/oder Elemente beinhaltet sind, jedoch die Aufnahme weiterer Bestandteile, Schritte, Funktionen und/oder Elemente nicht ausgeschlossen ist.
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1 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung teilweise darstellt. Unter Bezugnahme auf die 1 kann eine Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgeführt sein, dass sie ein Substrat 100 und eine leitfähige Elektrodenstruktur 200, die auf dem Substrat 100 angeordnet ist, umfasst.
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Das Substrat 100 kann eine Platine zur Herstellung der Solarzelle 10 sein. Beispielsweise kann das Substrat 100 ein Siliziumwafer sein. Das Substrat 100 kann eine lichtabsorbierende Fläche 110 aufweisen, auf die von außen Licht einfällt. Diese lichtabsorbierende Fläche 110 ist so strukturiert, dass sie eine bestimmte mechanisch stabile Struktur aufweist. Eine pn-Übergangsschicht 120 und eine transparente Elektrodenschicht 130 können nacheinander auf der lichtabsorbierenden Fläche 110 ausgebildet sein. Die pn-Übergangsschicht 120 kann durch Aufspritzen einer n-Typ-Halbleiterschicht auf einem p-Typ-Siliziumwafer ausgebildet sein.
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Die transparente Elektrodenschicht 130 kann ein transparentes leitendes Oxid (TCO = Transparent Conductive Oxide) umfassen, das die pn-Übergangsschicht 120 bedeckt. Die transparente Elektrodenschicht 130 kann zumindest eines der folgenden Oxide umfassen: Zinkoxid (Zno), Zinnoxid (SnO), Indium-Zinnoxid (ITO) oder Indium-Wolframoxid (IWO).
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Dabei kann das Substrat 100 eine minimale Dicke aufweisen, um die Herstellungskosten des Substrats 100 zu senken, ohne dabei die Effizienz des Verfahrens zur Ausbildung der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 zu beeinträchtigen. Wenn das Substrat 100 zum Beispiel ein Siliziumwafer ist, kann die Dicke des Substrats 100 auf 180 µm oder weniger festgelegt werden. Wenn die Dicke des Substrats 100 180 µm oder mehr beträgt, wird die Dicke des Substrats 100 erhöht und die verwendete Siliziummenge erhöht sich, so dass die Herstellungskosten für das Substrat 100 steigen können. Mit zunehmender Dicke des Substrats 100 kann sich zudem der Integrationsgrad der Solarzelle 10 verringern. Daher sollte die Dicke des Substrats 100 vorzugweise auf 180 μm oder weniger festgelegt sein, um die Herstellungskosten für die Solarzelle 10 zu senken, und um den Integrationsgrad der Solarzelle zu erhöhen.
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Die leitfähige Elektrodenstruktur 200 kann so aufgebaut sein, dass sie als Elektrodenverdrahtung für die Solarzelle 10 verwendet werden kann. Die leitfähige Elektrodenstruktur 200 kann eine Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 aufweisen, die aus verschiedenen Arten von Metallschichten gebildet ist. Die Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 kann beispielsweise eine Mehrschichtstruktur aufweisen, die aus verschiedenen Metallschichten bestehend aus Übergangsmetallen und anderen Metallionen gebildet ist. Die Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 kann insbesondere Metallschichten umfassen, die zumindest eines der folgenden Übergangsmetalle enthalten: Titan (Ti), Vanadium (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au) und Eisen (Fe). Die Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 kann ferner Metallschichten umfassen, die aus Nichtübergangsmetallen, wie Zinn (Sn), Blei (Pb) oder Zink (Zn), hergestellt sind.
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Die Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 kann beispielsweise erste bis vierte Metallschichten 210, 220, 230 und 240 umfassen, die nacheinander auf das Substrat 100 aufgestapelt sind. Die erste Metallschicht 210 kann so angeordnet sein, dass sie im Vergleich zu der zweiten bis vierten Metallschicht 220, 230 und 240 am nächsten an das Substrat 100 angrenzt. Mit anderen Worten kann die erste Metallschicht 210 die Metallbodenschicht sein. Die erste Metallschicht 210 kann Metallionen umfassen, die im Vergleich zu den zweiten bis vierten Metallschichten 220, 230 und 240 das kostenintensivste Material enthalten. Beispielsweise kann die erste Metallschicht 210 eine leitfähige Schicht sein, die Silber (Ag) enthält. Die erste Metallschicht 210 kann als Keimschicht zur Ausbildung der zweiten Metallschicht 220 verwendet werden.
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Die zweite Metallschicht 220 kann die erste Metallschicht 210 bedecken. Die zweite Metallschicht 220 kann eine leitfähige Schicht sein, die eines der übrigen Übergangsmetalle außer Silber (Ag) enthält. Beispielsweise kann die zweite Metallschicht 220 eine Plattierschicht sein, die Nickel (Ni) enthält. Die zweite Metallschicht 220 ist zwischen der ersten Metallschicht 210 und der dritten Metallschicht 230 angeordnet, so dass sie als Sperrschicht zur Herabsetzung der elektrischen Wechselwirkung zwischen der ersten und der zweiten Metallschicht 210 und 230 verwendet wird.
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Die dritte Metallschicht 230 kann die zweite Metallschicht 220 bedecken. Die dritte Metallschicht 230 kann eine leitfähige Schicht sein, die eines der übrigen Übergangsmetalle außer Silber (Ag) enthält. Beispielsweise kann die dritte Metallschicht 230 eine Plattierschicht sein, die Kupfer (Cu) enthält. Die dritte Metallschicht 230 kann in funktioneller Hinsicht hauptsächlich als Elektrode der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 fungieren. Mit anderen Worten kann die dritte Metallschicht 230 eine Metallschicht sein, die hauptsächlich als Elektrodenverdrahtung zwischen der ersten bis vierten Metallschicht 210, 220, 230 und 240 fungiert. Aus diesem Grund kann die dritte Metallschicht 230 in der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 das größte Volumen einnehmen.
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Die vierte Metallschicht 240 kann auf der Deckschicht der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die vierte Metallschicht 240 die Metalldeckschicht sein. Die vierte Metallschicht 240 kann die dritte Metallschicht 230 bedecken. Die vierte Metallschicht 240 kann eine leitfähige Schicht sein, die eines der übrigen Übergangsmetalle außer Silber (Ag) enthält. Beispielsweise kann die vierte Metallschicht 240 eine leitfähige Schicht sein, die Zinn (Sn) enthält. In diesem Fall kann die vierte Metallschicht 240 als Mittel zur elektrischen Verbindung der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 mit einem Verbindungselement, wie z. B. einer Lotkugel, einem Bondingdraht oder dergleichen, verwendet werden.
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Zwischen der ersten bis vierten Metallschicht 210, 220, 230 und 240 können bestimmte organische Compound-Dünnschichten angeordnet sein. Die leitfähige Elektrodenstruktur 200 kann zudem beispielsweise eine erste organische Compound-Dünnschicht 212 umfassen, die zwischen der ersten und der zweiten Metallschicht 210 und 220 angeordnet ist, und eine zweite organische Compound-Dünnschicht 222 umfassen, die zwischen der zweiten und dritten Metallschicht 220 und 230 angeordnet ist, und eine dritte organische Compound-Dünnschicht 232 umfassen, die zwischen der dritten und vierten Metallschicht 230 und 240 angeordnet ist.
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Die erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 kann ein karbonsäurebasierter organischer Verbund sein. Die erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 kann beispielsweise aus einer beliebigen organischen Säureart bestehen. Insbesondere kann jede erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 zumindest eine der folgenden Säuren enthalten: Oxalsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Buttersäure, Palmitinsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, Harnsäure, Sulfonsäure, Sulfinsäure, Phenolsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, α-Ketoglutarsäure oder Nukleinsäure. Dabei kann die erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 neben der organischen Säure zudem zumindest eine Ammoniakverbindung und Wasser enthalten.
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Die erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 kann hier jeweils als die gleiche organische Säuredünnschicht bereitgestellt sein. Alternativ kann die erste bis dritte organische Compound-Dünnschicht 212, 222 und 232 im Hinblick auf die Materialeigenschaften der ersten bis vierten Metallschicht 210, 220, 230 und 240 unterschiedlich sein.
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Dabei kann die relative Schichtdicke der ersten bis vierten Metallschicht 210, 220, 230 und 240 individuell für jede Funktion festgelegt werden. Die erste Metallschicht 210 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen, die dünner als die Schichtdicke der zweiten bis vierten Metallschicht 220, 230 und 240 ist. Beispielsweise, wenn die Gesamtdicke der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 ungefähr 30 μm beträgt und die Linienbreite ungefähr 80 μm beträgt, kann die Schichtdicke der ersten Metallschicht 210 auf ungefähr 0,1 μm bis 3 μm festgelegt werden. Wenn die Schichtdicke der ersten Metallschicht 210 dünner als 0,1 µm ist, kann ihre Funktion als Keimschicht zur Ausbildung der zweiten Metallschicht 220 beeinträchtigt werden. Wenn die Schichtdicke der ersten Metallschicht 210 andererseits über 3 µm liegt, wird die erste Metallschicht 210 vergrößert, so dass sich die Kosten zur Herstellung der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 erhöhen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Herstellungskosten für die leitfähige Elektrodenstruktur 200 zu senken, so dass vorzugsweise das Volumen der relativ betrachtet kostenintensivsten ersten Metallschicht 210 zu reduzieren ist. Zu diesem Zweck kann die erste Metallschicht 210 mit der minimalen Schichtdicke bereitgestellt sein und dennoch die Funktion als Keimschicht gewährleistet werden.
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Die Schichtdicke der zweiten Metallschicht 220 kann auf die minimale Schichtdicke festgelegt sein, wobei dennoch die Sperrschichtfunktion gewährleistet ist. Die Schichtdicke der zweiten Metallschicht 220 kann beispielsweise auf ungefähr 2 µm bis 5 µm festgelegt sein. Wenn die Schichtdicke der zweiten Metallschicht geringer als 2 µm ist, kann ihre Sperrschichtfunktion beeinträchtigt werden. Wenn die Schichtdicke der zweiten Metallschicht andererseits über 5 µm liegt, wird die Schichtdicke der zweiten Metallschicht 220 unnötig groß, so dass sich die Gesamtdicke der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 erhöhen kann.
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Die dritte Metallschicht 230 dient hauptsächlich als Elektrodenverdrahtung in der leitfähigen Elektrodenstruktur 200, so dass die dritte Metallschicht 230 in der Gesamtdicke der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 das größte Volumen einnimmt. Die Schichtdicke der dritten Metallschicht 230 kann beispielsweise auf ungefähr 25 µm bis 29 µm festgelegt werden. Aus diesem Grund kann die leitfähige Elektrodenstruktur 200 so aufgebaut sein, dass das Volumen der Kupferschicht (dritte Metallschicht 230) im Vergleich zum Volumen der Silberschicht (erste Metallschicht 210) erheblich größer ist.
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Die vierte Metallschicht 240 kann als Mittel zur externen Verbindung der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 dienen. In diesem Fall kann die vierte Metallschicht 240 nur sehr schlecht als die eigentliche Elektrode fungieren, so dass die Schichtdicke der vierten Metallschicht 240 auf die minimale Schichtdicke festgelegt werden kann und dennoch ihre Funktion als Mittel zur externen Verbindung gewährleistet ist. Die Schichtdicke der vierten Metallschicht 240 kann beispielsweise auf ungefähr 0,5 µm bis 2,5 µm festgelegt werden. Wenn die Schichtdicke der vierten Metallschicht 240 geringer als 0,5 µm ist, wird ihre Funktion als Mittel zur externen Verbindung beeinträchtigt. Wenn die Schichtdicke der vierten Metallschicht 240 andererseits über 2,5 µm liegt, wird die Schichtdicke der vierten Metallschicht 240 unnötig groß, so dass sich die Gesamtdicke der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 erhöhen kann.
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In der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann das Schichtdickenverhältnis zwischen der ersten bis vierten Metallschicht 210, 220, 230 und 240 näherungsweise auf ungefähr 1:10:100:5 festgelegt werden. In der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann der relativ kostenintensive Silberanteil (Ag) reduziert werden. Die leitfähige Elektrodenstruktur 200 kann zudem eine minimale Dicke aufweisen, vorausgesetzt, dass die Elektrodeneigenschaften der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 gewährleistet werden können.
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Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Solarzelle 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur 200, die auf dem Substrat 100 angeordnet ist, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur 200 die Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 aufweisen kann, die aus verschiedenen Arten von Metallschichten 210, 220, 230 und 240 gebildet ist. Dabei kann die Metalllagen-Stapelschichtstruktur 202 so aufgebaut sein, dass der Anteil an der kostenintensiven Silberschicht (d. h. die erste Metallschicht 210) reduziert werden kann und der Anteil an der relativ kostengünstigen und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Kupferschicht (d. h. die dritte Metallschicht 230) erhöht werden kann und die Elektrodeneigenschaften dabei erhalten bleiben. Daher können mit der Solarzelle 10 gemäß der vorliegenden Erfindung die Herstellungskosten gesenkt werden und die Elektrodeneigenschaften der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 dennoch erhalten bleiben oder weiter verbessert werden.
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Die Solarzelle 10 kann zudem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut sein, dass die Dicke des Substrats 100 verringert ist. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung einen solchen Aufbau bereit, dass die Dicke des Siliziumwafers zur Herstellung der Solarzelle 10 auf 180 µm oder weniger verringert ist, wodurch es ermöglicht wird, den verwendeten Siliziumanteil zu reduzieren. Daher umfasst die Solarzelle 10 gemäß der vorliegenden Erfindung das Substrat 100 mit einer minimalen Dicke, auf dem die leitfähige Elektrodenstruktur 200 ausgebildet werden kann, wodurch es ermöglicht wird, den Integrationsgrad zu erhöhen und die Herstellungskosten zu senken.
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Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Dabei werden Erläuterungen, die sich mit denen zu der vorgenannten Solarzelle 10 überschneiden, weggelassen oder vereinfacht dargestellt.
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die 3 bis 6 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 kann ein Substrat 100 zur Herstellung einer Solarzelle bereitgestellt werden (S110). Die Bereitstellung des Substrats 100 kann beispielsweise die Bereitstellung eines Siliziumwafers umfassen. Der Siliziumwafer kann einen ersten Abschnitt 102 umfassen, auf dem eine leitfähige Elektrodenstruktur 200 (in 1) ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt 104 zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 umfassen. Der zweite Abschnitt 104 kann ein Bereich zur Bestimmung der Linienbreite der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 sein. Der zweite Abschnitt 104 kann beispielsweise auf eine Linienbreite von ungefähr 80 µm oder weniger festgelegt sein.
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Die lichtabsorbierende Fläche 110 des Siliziumwafers kann strukturiert sein. Daher kann die lichtabsorbierende Fläche 110 des Substrats 100 eine bestimmte mechanisch stabile Struktur aufweisen. Hierbei kann für den Siliziumwafer eine minimale Dicke festgelegt sein, so dass seine Herstellungskosten gesenkt werden können. Die Dicke des Siliziumwafers kann beispielsweise auf 180 µm oder weniger festgelegt sein. Die vorliegende Ausführungsform erläutert beispielhaft den Fall, bei dem das Substrat 100 ein Siliziumwafer ist, wobei für das Substrat 100 allerdings verschiedene Substratarten verwendet werden können. Als Substrat 100 kann beispielsweise ein Glassubstrat oder ein Kunststoffsubstrat eingesetzt werden.
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Die Ausbildung einer pn-Übergangsschicht 120 auf der lichtabsorbierenden Fläche des Substrats 100 und die Ausbildung einer transparenten Elektrodenschicht 130 auf der pn-Übergangsschicht 120 kann nacheinander vorgenommen werden. Die Ausbildung der pn-Übergangsschicht 120 kann die Einlagerung von Halbleiterstörstellen in den Siliziumwafer umfassen. Der Siliziumwafer ist beispielsweise ein p-Typ-Halbleitersubstrat und die pn-Übergangsschicht 120 kann durch die Einlagerung von n-Typ-Störstellenionen in das p-Typ-Halbleitersubstrat ausgebildet werden. Die Ausbildung der transparenten Elektrodenschicht 130 kann die Ausbildung eines transparenten leitenden Oxids (TCO) auf der pn-Übergangsschicht 120 umfassen.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 4 kann die erste Metallschicht 210 auf dem Substrat 100 ausgebildet sein (S120). Beispielsweise kann die Ausbildung der ersten Metallschicht 210 den Auftrag einer ersten leitfähigen Tinte auf den ersten Abschnitt 102 des Substrats 100 mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens umfassen. Die erste leitfähige Tinte kann Tinte sein, die zumindest ein beliebiges Metallion der Übergangsmetalle enthält. Beispielsweise kann für die erste leitfähige Tinte ein Silber (Ag) applizierendes Tintenstrahldruckverfahren verwendet werden. Hierbei wird durch das Tintenstrahldruckverfahren auf dem Substrat 100 eine kontaktlose Metallverdrahtung ausgebildet, so dass während der Ausbildung der ersten Metallschicht 210 kein mechanischer Druck auf das Substrat 100 ausgeübt wird. Folglich wird in der vorliegenden Erfindung die erste leitfähige Tinte durch das Tintenstrahldruckverfahren auf das Substrat 100 appliziert, wodurch es ermöglicht wird, die erste Metallschicht 210 auf dem ersten Abschnitt 102 auszubilden, ohne dass das Substrat 100 dabei mechanisch beschädigt wird. Insbesondere wird in der vorliegenden Erfindung auf das Substrat 100 kein mechanischer Druck ausgeübt, so dass das Substrat 100 im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem wie beim Siebdruck auf das Substrat 100 mechanischer Druck ausgeübt wird, vor Beschädigungen geschützt werden kann, auch wenn die Dicke des Substrats 100 auf 180 μm oder weniger festgelegt ist.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 5 kann auf der ersten Metallschicht 210 unter Verwendung der ersten Metallschicht 210 als Keimschicht eine zweite Metallschicht 220 ausgebildet sein (S130). Beispielsweise kann die Ausbildung der zweiten Metallschicht 220 die Ausbildung einer ersten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht 211 auf dem Substrat 100 und die Durchführung eines Plattierverfahrens zur Plattierung der zweiten Metallschicht 220 auf der ersten Metallschicht 210 umfassen.
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Die Ausbildung der ersten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht 211 kann die Ausbildung einer bestimmten karbonsäurebasierten Dünnschicht auf dem Substrat 100 umfassen. Beispielsweise kann die Ausbildung der ersten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht 211 den Auftrag einer organischen Säure auf das Substrat 100 umfassen. Die aufgetragene organische Säure kann auf der ersten Metallschicht 210 des Substrats 100 zurückbleibende Verunreinigungen entfernen. Die Ausbildung der ersten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht 211 kann mittels der Durchführung eines der folgenden Verfahren erfolgen: Sprühbeschichtung, Aufbürsten, Tauchlackieren, Spin-Coating, Tintenstrahldruck oder Rollendruck.
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Die organische Säure kann zumindest eine der folgenden Säuren enthalten: Oxalsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Buttersäure, Palmitinsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, Harnsäure, Sulfonsäure, Sulfinsäure, Phenolsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, α-Ketoglutarsäure oder Nukleinsäure.
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Ein erstes Plattierverfahren zur Ausbildung der zweiten Metallschicht 220, die auf der ersten Metallschicht 210 ausgebildet ist und die ein beliebiges Übergangsmetall enthält, kann unter Verwendung der ersten Metallschicht 210 als Keimschicht vorgenommen werden. Beispielsweise kann das erste Plattierverfahren ein Verfahren sein, bei dem auf der ersten Metallschicht 210 eine Nickel (Ni) enthaltende Nickelplattierschicht ausgebildet wird. Die Nickelplattierschicht kann eine Plattierschicht sein, die unter Verwendung der Silberschicht als Keimschicht aufgewachsen wird.
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Dabei kann die organische Säure die Effizienz des Plattierverfahrens für den zweiten Abschnitt 104 herabsetzen, wenn das erste Plattierverfahren vorgenommen wird. Bei dem Plattierverfahren können beispielsweise verschiedene Katalysatorarten zur Beschleunigung des Plattierverfahrens eingesetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt hemmt die organische Säure die Katalysatorwirkung, wodurch es ermöglicht wird, die Effizienz des Plattierverfahrens für das Substrat 100 herabzusetzen. In diesem Fall kann die Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht 211 die Effizienz des Plattierverfahrens nicht nur auf dem zweiten Abschnitt 104, sondern auch auf dem ersten Abschnitt 102 herabsetzen. Da jedoch die Plattiergeschwindigkeit für die erste Metallschicht 210 wesentlich höher ist als die Plattiergeschwindigkeit für den zweiten Abschnitt 104, kann die Herabsetzung der Effizienz zur Ausbildung der zweiten Metallschicht auf der ersten Metallschicht 210 aufgrund der organischen Säure geringfügig sein. Folglich kann die organische Säure die Bondingverlässlichkeit zwischen der ersten Metallschicht 210 und der zweiten Metallschicht 220 durch Entfernung von Fremdsubstanzen von der ersten Metallschicht 210 erhöhen, und die Ausbildung einer Plattierschicht auf dem zweiten Abschnitt 104 des Substrats 100 kann verhindert werden.
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Durch das vorstehend beschriebene Plattierverfahren können die erste Metallschicht 210 und die zweite Metallschicht 220, die auf den ersten Abschnitt 102 beschränkt sind und die übereinander gestapelt sind, auf dem Substrat 100 ausgebildet werden. Mit anderen Worten können die Silberschicht und die Nickelschicht, die nacheinander übereinander gestapelt sind, auf dem ersten Abschnitt 102 des Substrats 100 ausgebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt die organische Säure zwischen der ersten Metallschicht 210 und der zweiten Metallschicht 220, so dass eine bestimmte erste organische Compound-Dünnschicht 212 (in 6) ausgebildet werden kann.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 6 können auf der zweiten Metallschicht 220 eine dritte Metallschicht 230 und eine vierte Metallschicht 240 nacheinander ausgebildet sein (S140). Die dritte Metallschicht 230 und die vierte Metallschicht 240 können im Wesentlichen ähnlich dem Verfahren zur Ausbildung der zweiten Metallschicht 220 ausgebildet werden.
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Die Ausbildung der dritten Metallschicht kann beispielsweise die Ausbildung einer zweiten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht (nicht dargestellt) auf dem Substrat und die Durchführung eines zweiten Plattierverfahrens zur Ausbildung der dritten Metallschicht 230 auf der zweiten Metallschicht 220 unter Verwendung der zweiten Metallschicht 220 als Keimschicht umfassen. Die zweite Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht kann eine bestimmte organische Säure enthalten. Die dritte Metallschicht 230 kann aus einem beliebigen Übergangsmetall hergestellt sein. Beispielsweise kann die dritte Metallschicht 230 eine Kupfer (Cu) enthaltende Kupferschicht sein. In diesem Fall kann die dritte Metallschicht 230 so ausgebildet sein, dass sie das größte Volumen des Gesamtvolumens der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 einnimmt.
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Die Ausbildung der vierten Metallschicht 240 kann die Ausbildung einer dritten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht (nicht dargestellt) auf dem Substrat und die Durchführung eines dritten Plattierverfahrens zur Ausbildung der vierten Metallschicht 240 auf der dritten Metallschicht 230 unter Verwendung der dritten Metallschicht 230 als Keimschicht umfassen. Die dritte Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht kann eine bestimmte organische Säure enthalten. Die vierte Metallschicht 240 kann aus einem beliebigen Übergangsmetall hergestellt sein, und die vierte Metallschicht kann beispielsweise eine Zinn (Sn) enthaltende Zinnschicht sein.
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Durch das zweite und dritte Plattierverfahren kann zwischen der zweiten und dritten Metallschicht 220 und 230 aufgrund der verbleibenden zweiten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht eine zweite organische Compound-Dünnschicht 222 ausgebildet sein, und zwischen der dritten und vierten Metallschicht 230 und 240 kann aufgrund der verbleibenden dritten Plattiergeschwindigkeit-Herabsetzungsschicht eine dritte organische Compound-Dünnschicht 232 ausgebildet sein.
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Dabei beschreibt die vorgenannte Ausführungsform den Fall, bei dem die zweite bis vierte Metallschicht 220, 230 und 240 durch Durchführung eines beispielhaften Plattierverfahrens ausgebildet wird, wobei die zweite bis vierte Plattierschicht 220, 230 und 240 ebenfalls durch ein Tintenstrahldruckverfahren, ähnlich der ersten Plattierschicht 210, ausgebildet werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise durch die erste bis vierte Plattierschicht 210, 220, 230 und 240 wiederholt ein Tintenstrahldruckverfahren auf dem ersten Abschnitt 102 des Substrats 100 durchgeführt werden, wodurch es ermöglicht wird, die leitfähige Elektrodenstruktur 200 auszubilden. Aus diesem Grund kann durch das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfahrung die Ausbildung der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 mit der Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 durch ein Tintenstrahldruckverfahren realisiert werden.
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Wie vorstehend erläutert, werden in dem Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung selektiv das Tintenstrahldruckverfahren und das Plattierverfahren durchgeführt, wodurch es ermöglicht wird, die leitfähige Elektrodenstruktur 200 mit der Heterometall-Stapelschichtstruktur 202 auf dem Substrat 100 auszubilden. Hierbei kann die leitfähige Elektrodenstruktur 200 so aufgebaut sein, dass der relativ kostenintensive Silberanteil (Ag) reduziert werden kann und die Elektrodeneigenschaften dennoch erhalten bleiben. Daher kann durch das Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung der verwendete Silberanteil in der leitfähigen Elektrodenstruktur 200 reduziert werden, wodurch es ermöglicht wird, die Herstellungskosten für die Solarzelle (10) zu senken.
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Durch das Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung kann zudem die leitfähige Elektrodenstruktur 200, die als Elektrode von einer Solarzelle verwendet wird, durch ein Tintenstrahldruckverfahren auf dem Substrat 100 ausgebildet werden. Daher kann durch das Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur 200 ohne die Ausübung von mechanischem Druck auf das Substrat 100 ausgebildet werden, so dass die Dicke des Substrats 100 gering ausgebildet ist, wodurch es ermöglicht wird, die Herstellungskosen für die Solarzelle (10) zu reduzieren und den Integrationsgrad zu erhöhen.
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In dem Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung wird zudem die leitfähige Elektrodenstruktur 202 ausgebildet, die aus verschiedenen Metallschichten 210, 220, 230 und 240 auf dem Substrat 100 besteht, und ein Bearbeitungsverfahren mittels einer bestimmten organischen Säure zum Zeitpunkt des Plattierverfahrens zur Ausbildung der Metallschichten 220, 230 und 240 kann durchgeführt werden. Durch das Bearbeitungsverfahren mittels der bestimmten organischen Säure können Fremdsubstanzen von den Metallschichten 210, 220, 230 und 240 entfernt, und die Ausbildung einer Plattierschicht in dem nicht elektrodenbildenden Abschnitt (d. h. der zweite Abschnitt 104) des Substrats 100 kann verhindert werden. Daher verhindert das Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung die Einlagerung von Fremdsubstanzen zwischen den Metallschichten 210, 220, 230 und 240, so dass die Bondingzuverlässigkeit zwischen den Metallschichten 210, 220, 230 und 240 erhöht werden kann und dadurch die Herstellung der Solarzelle 10 mit verbesserten Elektrodeneigenschaften ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die leitfähige Elektrodenstruktur die Heterometall-Stapelschichtstruktur aufweisen, die aus verschiedenen Arten von Metallschichten gebildet ist, und die Metalllagen-Stapelschichtstruktur kann so aufgebaut sein, dass der Anteil an der kostenintensiven Silberschicht reduziert ist und der Anteil an der relativ kostengünstigen und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Kupferschicht erhöht werden kann und die Elektrodeneigenschaften dennoch erhalten bleiben. Somit können durch die leitfähige Elektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung die Herstellungskosten der leitfähigen Elektrodenstruktur gesenkt werden, während die Elektrodeneigenschaften erhalten bleiben oder verbessert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Solarzelle ein Substrat und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die als Elektrodenverdrahtung für die Solarzelle verwendet wird, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur eine Heterometall-Stapelschichtstruktur aufweisen kann, die aus verschiedenen Arten von Metallschichten gebildet ist. Die Metalllagen-Stapelschichtstruktur kann so aufgebaut sein, dass der Anteil an der kostenintensiven Silberschicht reduziert werden kann und der Anteil an der relativ kostengünstigen und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisende Kupferschicht erhöht werden kann und die Elektrodeneigenschaften dabei erhalten bleiben. Daher können durch die Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung die Entwicklungskosten für die leitfähige Elektrodenstruktur gesenkt werden, wodurch es ermöglich wird, die Herstellungskosten zu senken.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Solarzelle so aufgebaut sein, dass die Dicke des Substrats zur Herstellung der Solarzelle auf 180 µm oder weniger reduziert, wodurch es ermöglicht wird, die verwendete Siliziummenge, die einen Teil des Substratmaterials ausmacht, zu reduzieren. Folglich umfasst die Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung ein Substrat mit einer minimalen Dicke, auf dem die leitfähige Elektrodenstruktur ausgebildet werden kann, so dass es ermöglicht wird, den Integrationsgrad zu erhöhen und die Herstellungskosten zu senken.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Verbindung mit den vorstehend beschriebenen praktischen und beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, kann die vorliegende Erfindung auch in verschiedenen anderen Kombinationen, Modifikationen und Ausführungsformen realisiert sein. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs des in der Beschreibung offenbarten erfinderischen Konzepts, innerhalb des Umfangs der Offenbarung und/oder innerhalb des Umfangs der bekannten Technik oder des Wissensstands auf dem der vorliegenden Erfindung zugeordneten technischen Gebiets verändert oder modifiziert werden. Die vorstehend erläuterten beispielhaften Ausführungsformen dienen zur Erläuterung der vorteilhaftesten Ausführungsformen zur Realisierung der vorliegenden Erfindung. Daher können diese Ausführungsformen auch auf andere Arten und Weisen, die auf dem der vorliegenden Erfindung zugeordneten technischen Gebiet bekannt sind, unter Verwendung anderer der vorliegenden Erfindung ähnlicher Erfindungen durchgeführt werden, und können auch auf verschiedene Arten und Weisen modifiziert werden, falls dies für bestimmte Anwendungsgebiete und Verwendungszwecke der Erfindung erforderlich ist. Demzufolge versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Es versteht sich vielmehr, dass andere Ausführungsformen innerhalb des Konzepts und des Umfangs der beigefügten Ansprüche ebenfalls umfasst sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0058609 [0001]
