DE102011112046A1

DE102011112046A1 - Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle durch ein derartiges Verfahren, und eine gemäß dem Verfahren hergestellte Solarzelle

Info

Publication number: DE102011112046A1
Application number: DE102011112046A
Authority: DE
Inventors: Su Hwan Cho; Dong Hoon Kim; Byung Ho Jun; Kyoung Jin Jeong
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2012-03-15
Also published as: KR20120026813A; JP2012060123A; US20120060912A1; CN102403401A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, umfassend: Aufbringen einer leitfähigen Paste auf ein Substrat; Bilden eines leitfähigen Leitermusters, das eine nach außen konvexe Form aufweist durch eine Wärmebehandlung der leitfähigen Paste; und Bilden einer Lotschicht, um das leitfähige Leitermuster oberflächentreu zu beschichten.

Description

Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle durch ein derartiges Verfahren, und eine gemäß dem Verfahren hergestellte Solarzelle
Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der Patentanmeldung KR 10-2010-0088949 mit dem Titel „Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur und Verfahren zur Herstellung einer nach diesem Verfahren hergestellten Solarzelle, und eine Solarzelle, hergestellt durch das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle”, mit dem Anmeldetag 10. September 2010, dessen Inhalt hiermit vollständig in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur und ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß dem Verfahren, und eine durch das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle hergestellte Solarzelle, insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, durch das die Herstellungsprozesse vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß dem Verfahren und eine gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle hergestellte Solarzelle.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen umfasst eine Elektrode einer Solarzelle ein Siliziumsubstrat mit einer Licht empfangenden Fläche und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die auf der Licht empfangenden Oberfläche des Siliziumsubstrats angeordnet ist. Die leitfähige Elektrodenstruktur umfasst eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, die selektiv mit einer PN-Verunreinigungsschicht des Siliziumsubstrats verbunden sind. Bei einer Solarzelle vom Vorderseitenkontakttyp, bei der die leitfähige Elektrodenstruktur auf der Licht empfangenden Oberfläche angeordnet ist, nimmt die tatsächliche Lichtmenge, die auf der Licht empfangenden Oberfläche einfällt, ab, wenn die Linienbreite der leitfähigen Elektrodenstruktur abnimmt. Wenn die Linienbreite der leitfähigen Elektrodenstruktur abnimmt, erhöht sich jedoch der elektrische Widerstand der leitfähigen Elektrodenstruktur und dementsprechend verschlechtern sich die Eigenschaften als Elektrode. Dementsprechend wurde in jüngster Zeit eine Solarzelle vom Rückseitenkontakttyp entwickelt, bei der die leitfähige Elektrodenstruktur auf einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Siliziumsubstrats angeordnet ist.
Im Allgemeinen bildet eine leitfähige Elektrodenstruktur einer Solarzelle vom Rückseitenkontakttyp eine Beschichtung auf einer kein Licht empfangenden Oberfläche eines Siliziumsubstrats durch Durchführen eines Beschichtungsverfahrens, bei dem eine Metallschicht als Saatschicht benutzt wird, nachdem die Metallschicht auf dem Siliziumsubstrat gebildet worden ist. Leitfähige Leitermuster für positive und negative Elektroden der Solarzelle werden durch selektives Ätzen der Beschichtung gebildet.
Beim Herstellen einer leitfähigen Elektrodenstruktur durch ein Beschichtungsverfahren werden neben dem Beschichtungsverfahren jedoch ein Verfahren zum Bilden der Saatschicht zum Bilden einer Beschichtung, ein Verfahren zur Herstellung eines Fotolackmusters zum Festlegen eines kein Muster aufweisenden Bereichs eines Beschichtungsmusters während des Beschichtungsvorgangs, ein Fotolackentfernungsverfahren und dergleichen als separate Verfahren durchgeführt. Da das Beschichtungsverfahren zur Herstellung einer Saatschicht eine teure Beschichtungsvorrichtung wie eine Vorrichtung zur chemischen Dampfbeschichtung (CVD) oder eine Vorrichtung zur physikalischen Dampfbeschichtung benutzt, ist das Verfahren komplex und dementsprechend erhöhen sich die Kosten beträchtlich. Dementsprechend ist bei einem Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle vom allgemeinen Rückseitentyp das Herstellungsverfahren komplex und die Herstellungskosten sind hoch.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu beseitigen und der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur anzugeben, durch das die Herstellungsverfahren vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden können.
Daneben liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle anzugeben, durch das die Herstellungsverfahren vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden, ebenso soll eine durch das Verfahren hergestellte Solarzelle angegeben werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur vorgesehen, dass es die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen einer leitfähigen Paste auf ein Substrat; Bilden eines leitfähigen Leitermusters, das eine nach außen konvexe Form aufweist durch eine Wärmebehandlung der leitfähigen Paste; und Bilden einer Lotschicht, um das leitfähige Leitermuster oberflächentreu zu bedecken.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Aufbringens der leitfähigen Paste mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens durchgeführt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Paste als leitfähige Paste verwendet werden, die Kupfer (Cu) und/oder Silber (Ag) enthält.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Bildung der Lotschicht die Schritte des Aufbringens einer Lotpaste auf das leitfähige Leitermuster und eine Wärmebehandlung der Lotpaste umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Wärmebehandlung der Lotpaste durchgeführt werden, um die Lotpaste zu schmelzen, so dass die Lotpaste sich an die Oberfläche des leitfähigen Leitermusters anpasst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Aufbringens der Lotpaste mittels eines Siebdruckverfahrens durchgeführt werden, und der Schritt der Wärmebehandlung der Lotpaste kann den Schritt des Rückfließens der Lotpaste umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur den Schritt der Bildung eines Metalllaminatmusters zwischen dem Substrat und dem leitfähigen Leitermuster umfassen, wobei der Schritt der Bildung des Metalllaminatmusters die Schritte des Bildens einer ersten Metallschicht auf dem Substrat und des Bildens einer zweiten Metallschicht auf der ersten Metallschicht umfassen kann.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Solarzelle vorgesehen, umfassend: Ein Substrat mit einer Licht empfangenden Oberfläche, eine kein Licht empfangende Oberfläche, die der Licht empfangenden Oberfläche gegenüberliegt, und eine PN-Verunreinigungsschicht, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche ausgebildet ist; ein Isoliermuster, das die kein Licht empfangende Oberfläche bedeckt, und ein Kontaktloch zum Freilegen der PN-Verunreinigungsschicht aufweist; und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche ausgebildet ist, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur ein Metalllaminatmuster aufweist, das mit der PN-Verunreinigungsschicht über das Kontaktloch verbunden ist, ein leitfähiges Leitermuster, das das Metalllaminatmuster bedeckt und eine nach außen konvexe Form aufweist; und eine Lotschicht, die das leitfähige Leitermuster oberflächentreu bedeckt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das leitfähige Leitermuster durch Aufbringen einer leitfähigen Paste auf das Substrat gebildet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Lotschicht so gebildet sein, dass sie sich an die Oberfläche des leitfähigen Leitermusters anpasst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Metalllaminatmuster eine erste Metallschicht umfassen, die mit der PN-Verunreinigungsschicht verbunden ist, die durch das Kontaktloch freigelegt ist, und eine zweite Metallschicht, die zwischen der ersten Metallschicht und dem leitfähigen Leitermuster angeordnet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die erste Metallschicht eine Schicht sein, die das leitfähige Leitermuster in einen ohmschen Kontakt mit der PN-Verunreinigungsschicht bringt, und die zweite Metallschicht kann eine Diffusionsbarriereschicht sein, um zu verhindern, dass Metallionen des leitfähigen Leitermusters in das Substrat diffundieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die PN-Verunreinigungsschicht einen N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich und einen P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich umfassen, der in einem Bereich außerhalb des N-Type-Verunreinigungsdiffusionsbereich ausgebildet ist, und die leitfähige Elektrodenstruktur kann eine erste Elektrode umfassen, die elektrisch mit dem N-Type-Verunreinigungsdiffusionsbereich über das Kontaktloch verbunden ist und eine zweite Elektrode, die elektrisch mit dem P-Typ-Diffusionsbereich über das Kontaktloch verbunden ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle vorgesehen, umfassend die folgenden Schritte: Herstellen eines Substrats mit einer Licht empfangenden Oberfläche und einer kein Licht empfangenden Oberfläche, die der Licht empfangenden Oberfläche gegenüberliegt; Bilden einer PN-Verunreinigungsschicht auf der kein Licht empfangenden Oberfläche des Substrats; Bilden eines Isoliermusters, um die kein Licht empfangende Oberfläche des Substrats zu bedecken; und Bilden einer leitfähigen Elektrodenstruktur auf der kein Licht empfangenden Oberfläche, wobei der Schritt der Herstellung der leitfähigen Elektrodenstruktur die Schritte der Herstellung eines Metalllaminatmusters umfasst, das mit der PN-Verunreinigungsschicht über das Kontaktloch verbunden ist, die Herstellung eines leitfähigen Leitermusters, das das Metalllaminatmuster bedeckt und eine nach außen konvexe Form aufweist, und Bilden einer Lotschicht, um das leitfähige Leitermuster oberflächentreu zu bedecken.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Herstellung des leitfähigen Leitermusters die Schritte des Aufbringens einer leitfähigen Paste auf das Metalllaminatmuster sowie eine Wärmebehandlung der leitfähigen Paste umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Aufbringens der leitfähigen Paste durch ein Tintenstrahldruckverfahren durchgeführt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Kupferpaste und/oder eine Silberpaste als leitfähige Paste benutzt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Bildung der Lotschicht die Schritte des Aufbringens einer Lotschicht auf das leitfähige Leitermuster und eine Wärmebehandlung der Lotpaste umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Wärmebehandlung der Lotpaste durchgeführt werden, um die Lotpaste zu schmelzen, so dass die Lotpaste sich an die äußere Oberfläche der leitfähigen Paste angleicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Aufbringens der Lotpaste durch ein Siebdruckverfahren durchgeführt werden, und der Schritt der Wärmebehandlung der Lotpaste kann den Schritt des Rückflusses der Lotpaste umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Paste als Lotpaste benutzt werden, die Zinn (Sn) und/oder Silber (Ag) und/oder Nickel (Ni) enthält.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Herstellung des Metalllaminatmusters die Schritte des Bildens einer ersten Metallschicht umfassen, die die kein Licht empfangende Oberfläche bedeckt, während das Kontaktloch gefüllt wird und die Herstellung einer zweiten Metallschicht auf der ersten Metallschicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Herstellung der ersten Metallschicht den Schritt einer Ablagerung einer Aluminiumschicht (Al) auf der kein Licht empfangenden Oberfläche umfassen und der Schritt der Herstellung der zweiten Metallschicht kann den Schritt der Ablagerung einer Titan-Wolfram-Schicht (TiW) auf der kein Licht empfangenden Oberfläche umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Herstellung des Substrats den Schritt der Herstellung eines N-Typ-Halbleitersubstrats umfassen, und der Schritt der Herstellung der PN-Verunreinigungsschicht kann den Schritt des Injizierens von P-Typ-Halbleiter-Verunreinigungsionen in das N-Typ-Halbleitersubstrat umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Herstellung des Substrats den Schritt der Herstellung einer transparenten Platte umfassen, die lichtdurchlässig ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und/oder andere Gesichtspunkte und Vorteile des vorliegenden allgemeinen erfinderischen Konzepts werden nachfolgend anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, zusammen mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen:
1 ist eine Ansicht von Komponenten einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung; und
3 bis 7 sind Ansichten und Erläutern das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und zugehörige Verfahren werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, stattdessen kann sie auch in verschiedenen anderen Formen verwirklicht werden. Die Ausführungsbeispiele werden erläutert, um die Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu vervollständigen und um einen Fachmann auf diesem Gebiet vollständig die Erfindungsidee zu vermitteln. Übereinstimmende Bezugszeichen werden in der gesamten Beschreibung für übereinstimmende Elemente verwendet.
Die verwendeten Begriffe dienen zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele, nicht jedoch zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung. In der gesamten Beschreibung umfasst die Verwendung des Singulars die Pluralform, sofern aus dem Kontext nicht klar das Gegenteil hervorgeht. Begriffe „enthalten” und/oder „enthaltend” schließen das Vorhandensein oder die Addition eines oder mehrerer unterschiedlicher Komponenten, Verfahrensschritte, Betriebsarten und/oder Elemente nicht aus.
1 ist eine Ansicht und zeigt einige Bestandteile einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 1 kann eine Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Substrat 110 umfassen sowie eine leitfähige Elektrodenstruktur 160, die mit dem Substrat 110 verbunden ist.
Das Substrat 110 kann eine Platte zur Herstellung einer Solarzelle sein. Dementsprechend wird es bevorzugt, dass eine transparente Platte, die eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweist, als Substrat 110 benutzt wird. Beispielsweise kann das Substrat 110 ein Siliziumwafer sein. Als weiteres Beispiel kann das Substrat 110 ein Glassubstrat sein. Als weiteres Beispiel kann das Substrat 110 ein transparentes Kunststoffsubstrat sein.
Das Substrat 110 kann eine Licht empfangende Oberfläche 112 und eine kein Licht empfangende Oberfläche 114 aufweisen. Die Licht empfangende Oberfläche 112 kann eine Oberfläche sein, auf der äußeres Licht einfällt, und die kein Licht empfangende Oberfläche 114 kann eine der Licht empfangenden Oberfläche 112 gegenüberliegende Oberfläche sein.
Die Licht empfangende Oberfläche 112 kann eine unebene Struktur aufweisen. Die unebenen Struktur kann gebildet sein durch Durchführen einer festgelegten Texturbehandlung der Licht empfangenden Oberfläche 112. Die unebene Struktur kann die Einfallwirksamkeit des äußeren Lichts erhöhen durch Vergrößern des Oberflächenbereichs der Licht empfangenden Oberfläche 112. Eine Isolierschicht 113 kann auf der Licht empfangenden Oberfläche 112 vorgesehen sein, um die Oberfläche der unebenen Struktur zu bedecken. Die Isolierschicht 113 kann eine Siliziumoxidschicht 113a umfassen, die die unebene Struktur mit einer gleichförmigen Dicke bedeckt und eine Siliziumnitridschicht 113b, die die Siliziumoxidschicht 113a bedeckt. Ferner kann eine Licht reflektierende Schicht (nicht gezeigt) zusätzlich auf der Licht empfangenden Oberfläche 112 vorgesehen sein, um die unebene Struktur zu bedecken.
Das Substrat 110 kann ferner eine PN-Verunreinigungsschicht 116 umfassen. Die PN-Verunreinigungsschicht 116 kann auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 gebildet sein. Die PN-Verunreinigungsschicht 116 kann einen N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a und einen P-Type-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b umfassen, der auf einem Bereich außerhalb des N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereichs 116a gebildet ist.
Ein Isoliermuster 122 kann auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet sein. Das Isoliermuster 122 kann eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht sein, die die kein Licht empfangende Oberfläche 114 bedeckt. Beispielsweise kann die Isolierschicht 122 eine Siliziumoxidschicht sein. Die Isolierschicht 122 kann ein Kontaktloch 124 umfassen, das die PN-Verunreinigungsschicht 116 freilegt Beispielsweise kann das Kontaktloch 124 ein erstes Kontaktloch 124a umfassen, das den N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a freilegt und ein zweites Kontaktloch 124b, das den P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b freilegt.
Die leitfähige Elektrodenstruktur 160 kann auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die leitfähige Elektrodenstruktur 116 eine Elektrode einer Solarzelle vom Rückkontakttyp sein, bei dem positive und negative Elektroden auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 vorgesehen sind.
Die leitfähige Elektrodenstruktur 160 kann auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die leitfähige Elektrodenstruktur 160 eine Elektrode einer Solarzelle vom Rückkontakttyp sein, bei dem positive und negative Elektroden auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 vorgesehen sind.
Insbesondere kann die leitfähige Elektrodenstruktur 160 eine erste Elektrode 162 und eine zweite Elektrode 164 umfassen, die mit der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 verbunden sind. Die erste Elektrode 162 kann mit dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a verbunden sein, um als negative Elektrode der Solarzelle 100 benutzt zu werden, und die zweite Elektrode 164 kann mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b verbunden sein, um als positive Elektrode der Solarzelle 100 benutzt zu werden. Daher kann die erste Elektrode 162 mit dem N-Type-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a über das erste Kontaktloch 124a verbunden sein, und die zweite Elektrode 164 kann mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b über das zweite Kontaktloch 124b verbunden sein.
Die erste Elektrode 162 und die zweite Elektrode 164 können eine im wesentlichen ähnliche Struktur aufweisen, sie können jedoch in unterschiedlichen Bereichen gebildet sein. Beispielsweise kann die erste Elektrode 162 auf dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a gebildet sein, und die zweite Elektrode 164 kann auf dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b gebildet sein. Zusätzlich können die erste Elektrode 162 und die zweite Elektrode 164 alternativ auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 angeordnet sein. Die erste Elektrode 162 und die zweite Elektrode 164 können jeweils ein Metalllaminatmuster 130a, ein leitfähiges Leitermuster 140 und eine Lotschicht 154 umfassen.
Das Metalllaminatmuster 130a kann ein erstes Metallmuster 132a und ein zweites Metallmuster 134a umfassen, die auf dem ersten Metallmuster 132a als Schicht aufgebracht sind. Das erste Metallmuster 132a kann eine Schicht sein, um die ersten und zweiten Elektroden 162 und 164 in ohmschen Kontakt mit der PN-Verunreinigungsschicht 116 zu bringen. Dazu kann die erste Metallschicht 132a der ersten Elektrode 162 so konfiguriert sein, dass sie das Isoliermuster 122 bedeckt, während das erste Kontaktloch 124a gefüllt wird, und das erste Metallmuster 132a der zweiten Elektrode 164 kann so konfiguriert sein, dass es das Isoliermuster 122 bedeckt, während das zweite Kontaktloch 124b gefüllt wird. Dementsprechend kann das erste Metallmuster 132a der ersten Elektrode 162 elektrisch mit dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a verbunden sein, und das erste Metallmuster 132a der zweiten Elektrode 164 kann elektrisch mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b verbunden sein.
Das zweite Metallmuster 143a kann eine Diffusionsbarriereschicht sein, um zu verhindern, dass Metallmaterialien der ersten und der zweiten Elektrode 162, 164 in das Substrat 110 diffundieren. Dazu kann das zweite Metallmuster 134a zwischen dem ersten Metallmuster 132a und dem leitfähigen Leitermuster 140 angeordnet sein, um eine Diffusion von Metallionen von dem leitfähigen Leitermuster 140 in das Substrat 110 zu verhindern.
Das leitfähige Leitermuster 140 kann zwischen dem zweiten Metallmuster 134a und der Lotschicht 154 angeordnet sein. Das leitfähige Leitermuster 140 kann eine größere Komponente sein, die als sich bewegender Strompfad in der leitfähigen Elektrodenstruktur 160 benutzt wird.
Die Lotschicht 154 kann eine Schicht zur elektrischen Verbindung zwischen dem leitfähigen Leitermuster 140 und einem externen Verbindungsobjekt (nicht gezeigt) sein. Die Lotschicht 154 kann die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 mit einer gleichförmigen Dicke bedecken.
Das Metalllaminatmuster 132a, das leitfähige Leitermuster 140 und die Lotschicht 154 können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann das erste Metallmuster 132a aus Aluminium (Al) hergestellt sein, und das zweite Metallmuster 134a kann aus Titan-Wolfram (TiW) hergestellt sein. Das leitfähige Leitermuster 140 kann aus Kupfer (Cu) oder Silber (Ag) hergestellt sein. Die Lotschicht 154 kann aus Zinn (Sn) und/oder Silber (Ag) und/oder Nickel (Ni) hergestellt sein.
Das leitfähige Leitermuster 140 kann auf dem Substrat 110 durch ein Tintenstrahldruckverfahren hergestellt sein. Beispielsweise kann das leitfähige Leitermuster 140 gebildet sein durch selektives Aufbringen einer leitfähigen Paste, die Kupfer (Cu) und/oder Silber (Ag) umfasst, auf das Metalllaminatmuster 130a des Substrats 110 mittels eines Tintenstrahldruckers. Und das leitfähige Leitermuster 140 kann gebildet sein durch eine Wärmebehandlung der leitfähigen Pate. In diesem Fall kann die leitfähige Paste eine nach außen weisende komplexe Form wegen der Beschichtungseigenschaften des Tintenstrahldruckers aufweisen. Dementsprechend kann die Lotschicht 154, die die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 mit einer gleichförmigen Dicke bedeckt, ebenfalls eine konvexe Form besitzen.
Ferner kann die Lotschicht 154 so gebildet sein, dass sie an die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 angeglichen ist. Beispielsweise kann die Lotschicht 154 durch eine Wärmebehandlung einer Lotpaste gebildet sein, nachdem die Lotpaste auf die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 aufgetragen worden ist. In diesem Fall kann die Lotpaste oberflächentreu lediglich auf der Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 gebildet sein. Dementsprechend kann die Lotschicht 154 eine Struktur aufweisen, die das leitfähige Leitermuster 140 umgibt.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur 160 umfassen, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 vorgesehen ist, und das leitfähige Leitermuster 140 der leitfähigen Elektrodenstruktur 160 kann durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet sein. Dementsprechend, da die Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur 160 umfasst, die durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet ist, kann es die leitfähige Elektrodenstruktur 160 mit einer nach außen konvexen Form aufweisen, im Vergleich zu dem Fall der Bildung der leitfähigen Elektrodenstruktur durch ein Beschichtungsverfahren. Ferner kann die leitfähige Elektrodenstruktur 160 die Lotschicht 154 umfassen, die gebildet ist, um an die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters angepasst zu sein. In diesem Fall kann die Solarzelle 100 das leitfähige Leitermuster 140 mit einer konvexen Form aufweisen und die Lotschicht 154, die oberflächentreu auf der Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 gebildet ist und eine konvexe Form aufweist.
Dementsprechend, da die Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das leitfähige Leitermuster 140 umfasst, das durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet ist und die Lotschicht 154, die durch Ausrichten auf das leitfähige Leitermuster 140 gebildet ist, kann es eine Struktur aufweisen, die zur Vereinfachung der Herstellungsverfahren und zur Verringerung der Herstellungskosten geeignet ist, im Vergleich zu dem Fall, wenn ein leitfähiges Leitermuster durch ein Beschichtungsverfahren hergestellt wird.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Dabei wird auf eine wiederholte Beschreibung der oben beschriebenen Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verzichtet oder die Beschreibung wird vereinfacht. Da das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle das Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur umfasst, wird das Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nicht separat beschrieben.
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung, und die 3–7 erläutern das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bezug nehmend auf die 2 und 3 kann ein Substrat 110 zur Herstellung einer Solarzelle hergestellt werden (S110). Das Substrat 110 kann eine von unterschiedlichen Arten von Platten zur Herstellung einer Solarzelle sein. Beispielsweise kann ein Siliziumwafer als Substrat 110 hergestellt werden. Als weiteres Beispiel kann ein Glassubstrat als das Substrat 110 hergestellt werden. Als weiteres Beispiel kann ein Kunststoffsubstrat als das Substrat 110 benutzt werden.
Das Substrat 110 kann eine Licht empfangende Oberfläche 112 und eine kein Licht empfangende Oberfläche 114 aufweisen. Die Licht empfangende Oberfläche 112 kann eine Oberfläche sein, auf die externes Licht einfällt und die kein Licht empfangende Oberfläche 114 kann eine Oberfläche sein, die der Licht empfangenden Oberfläche 112 gegenüberliegt.
Eine Texturbehandlung kann bei der Licht empfangenden Oberfläche 112 des Substrats 110 vorgenommen werden. Dementsprechend kann eine unebene Struktur auf der Licht empfangenden Oberfläche 112 des Substrats 110 gebildet werden. Die unebene Struktur kann die Oberfläche der Licht empfangenden Oberfläche 112 vergrößern. Dementsprechend, durch die unebene Struktur, kann die Lichtmenge, die auf die Licht empfangende Oberfläche 112 des Substrats 110 einfällt, erhöht werden.
Und eine Isolierschicht 113 kann gebildet werden, um die Oberfläche mit der unebenen Struktur zu bedecken. Der Schritt der Bildung der Isolierschicht 113 kann die Schritte des Bildens einer Siliziumoxidschicht 113a umfassen, um die unebene Struktur oberflächentreu zu bedecken und das Bilden einer Siliziumnitridschicht 113b, um die Siliziumoxidschicht 113a zu bedecken.
Eine PN-Verunreinigungsschicht 116 kann auf der kein Licht empfangenen Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet werden. Der Schritt des Bildens der PN-Verunreinigungsschicht 116 kann den Schritt des Injizierens von Verunreinigungen in den Siliziumwafer umfassen. Beispielsweise, in dem Fall, wenn das Substrat 110 ein N-Typ-Halbleitersubstrat ist, kann der Schritt des Herstellens der PN-Verunreinigungsschicht 116 durchgeführt werden durch selektives Injizieren von P-Typ-Verunreinigungsionen in einige Bereiche des N-Typ-Halbleitersubstrats. Dabei kann der Schritt der Bildung der PN-Verunreinigungsschicht 116 ferner den Schritt des Injizierens von N-Typ-Verunreinigungsionen umfassen, die eine höhere Konzentration als diejenigen des N-Typ-Halbleitersubstrats in einem Bereich, ausgenommen des Bereichs in dem die P-Typ-Verunreinigungsionen injiziert sind, aufweisen. Dementsprechend kann die PN-Verunreinigungsschicht 116, die aus einem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a und einem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b besteht, die in einem Bereich ausgenommen der N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a gebildet ist, auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet werden.
Bezug nehmend auf die 2 und 4 kann ein Isoliermuster 122 auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet werden, um die PN-Verunreinigungsschicht 116 (S120) selektiv freizulegen. Zunächst wird eine Isolierschicht auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet. Der Schritt des Bildens der Isolierschicht kann den Schritt des Bildens einer Oxidschicht oder einer Nitridschicht umfassen, die die kein Licht empfangende Oberfläche 114 mit einer gleichförmigen Dicke bedeckt. Als Beispiel kann die Isolierschicht eine Siliziumoxidschicht sein.
In der Isolierschicht kann ein Kontaktloch 124 gebildet sein. Der Schritt des Bildens des Kontaktlochs 124 kann den Schritt des Bildens eines ersten Kontaktlochs 124a umfassen, das den N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a freilegt und das Bilden eines zweiten Kontaktlochs 124b, das den P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b freilegt. Dabei kann der Schritt des Bildens des Kontaktlochs 124 unterschiedliche Arten von Ätzverfahren umfassen. Beispielsweise kann der Schritt des Bildens des Kontaktlochs 124 durchgeführt werden durch Benutzen eines photolithographischen Verfahrens und durch ein Nassätzverfahren.
Eine Metalllaminatschicht 130 kann auf der Isolierschicht 122 gebildet sein. Beispielsweise kann eine erste Metallschicht 132 gebildet werden, um die Isolierschicht 122 zu bedecken, während das Kontaktloch 124 gefüllt wird. Die erste Metallschicht 132 kann eine Schicht sein, um eine leitfähige Elektrodenstruktur 160 von 7, die in dem nachfolgenden Prozess gebildet wird, in ohmschen Kontakt mit den Substrat 110 zu bringen. Als Beispiel kann die erste Metallschicht 132 eine aus Aluminium (Al) hergestellte Schicht sein. Und eine zweite Metallschicht 134 kann gebildet sein, um die erste Metallschicht 132 zu bedecken. Die zweite Metallschicht 134 kann eine Schicht sein, um zu verhindern, dass Metallionen der leitfähigen Elektrodenstruktur 160 in das Substrat 110 diffundieren. Als Beispiel kann die zweite Metallschicht 134 eine Titan-Wolfram-Schicht (TiW) sein.
Der Schritt der Herstellung der Metalllaminatschicht 130 kann durch unterschiedliche Abscheideprozesse durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Schritt der Herstellung der ersten und zweiten Metallschicht 132 und 134 durchgeführt werden durch ein chemisches Dampfabscheideverfahren (CVD) und ein physikalisches Dampfabscheideverfahren (PVD). Als Beispiel können die ersten und zweiten Metallschichten 132 und 134 gebildet werden durch Durchführen eines Aufspritzverfahrens und/oder eines Verdampfungsverfahrens.
Ein leitfähiges Leitermuster 140 kann auf der Metalllaminatschicht 130 gebildet werden (S140). Als Beispiel kann der Schritt des Bildens des leitfähigen Leitermusters 140 den Schritt des Aufbringens einer leitfähigen Paste auf die kein Licht empfangende Oberfläche 114 des Substrats 110 umfassen. Der Schritt des Aufbringens der leitfähigen Paste kann durchgeführt werden durch ein Tintenstrahldruckverfahren auf dem Substrat 110. Als Beispiel kann der Schritt des Aufbringens der leitfähigen Paste den Schritt des selektiven Druckens einer Paste umfassen, die Kupfer (Cu) und/oder Silber (Ag) umfasst, mittels eines Tintenstrahldruckers.
Das leitfähige Leitermuster 140 kann als Elektrode einer Solarzelle benutzt werden. Dementsprechend wird es bevorzugt, dass das leitfähige Leitermuster 140 aus einem Metallmaterial hergestellt ist, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Als Beispiel kann das leitfähige Leitermuster 140 eine leitfähige Leiterbahn sein, die Kupfer (Cu) umfasst. Als weiteres Beispiel kann das leitfähige Leitermuster 140 eine leitfähige Leiterbahn sein, die Silber (Ag) umfasst. Das Material des leitfähigen Leitermusters 140 ist jedoch nicht auf die obigen Materialien beschränkt, und jegliches Material, das eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt, um als Elektrode einer Solarzelle benutzt zu werden, kann als Material für das leitfähige Leitermuster 140 benutzt werden.
Bezug nehmend auf die 2 und 5 kann eine Lotpaste 152 auf dem leitfähigen Leitermuster 140 gebildet werden (S150). Der Schritt des Bildens der Lotpaste 152 kann durchgeführt werden durch selektives Aufbringen einer leitfähigen Paste auf ein die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140. Als Beispiel kann der Schritt des Bildens der Lotpaste 152 durchgeführt werden durch ein Siebdruckverfahren. Dabei kann der Schritt des Beschichtens der leitfähigen Paste durchgeführt werden durch Aufbringen einer leitfähigen Paste auf das leitfähige Leitermuster 140, die Zinn (Sn) und/oder Silber (Ag) und/oder Nickel (Ni) umfasst.
Bezug nehmend auf die 2 und 6 kann eine Lotschicht 154 auf dem leitfähigen Leitermuster 140 durch eine Wärmebehandlung der Lotpaste 152 gebildet werden (S160). Beispielsweise kann die Lotpaste 152 im Rückfluss benutzt werden. Dementsprechend kann die Lotpaste 152 geschmolzen werden und verteilt werden, um die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 selektiv zu bedecken. Dabei kann die Lotpaste 152 lediglich auf der Oberfläche 142 gebildet sein, wobei sie sich mit der Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 ausrichtet. Dementsprechend kann die Lotschicht 154 so gebildet sein, dass sie selektiv die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 oberflächentreu bedeckt.
Bezug nehmend auf die 2 und 7 kann ein Ätzverfahren durchgeführt werden, um die Metalllaminatschicht 130 von 6 zu ätzen durch Benutzen der Lotschicht 154 als Ätzstoppschicht (S160). Das Ätzverfahren kann ein Nassätzverfahren zum sequentiellen Ätzen der zweiten Metallschicht 134 von 6 und der ersten Metallschicht 132 von 6 sein durch Benutzen eines festgelegten Ätzmittels. In dem Fall, wenn eine Metallsaatschicht (nicht gezeigt) auf der Metalllaminatschicht 130 gebildet ist, kann zum Bilden des leitfähigen Leitermusters 140 ein Verfahren zum Ätzen der Metallsaatschicht hinzugefügt werden.
Dabei können unterschiedliche Arten von Chemikalien als Ätzmittel benutzt werden. Beispielsweise in dem Fall, wenn die zweite Metallschicht 134 eine aus Titan-Wolfram bestehende Schicht ist, kann ein Ätzmittel umfassend Peroxid (H₂O₂) als Ätzmittel benutzt werden zum Ätzen der zweiten Metallschicht 134. In dem Fall, wenn die erste Metallschicht 132 eine aus Aluminium hergestellte Schicht ist, kann ein Ätzmittel, das Kaliumhydroxid (KOH) umfasst, als Ätzmittel zum Ätzen der ersten Metallschicht 132 benutzt werden. Ferner, in dem Fall, wenn eine Metallsaatschicht gebildet ist, kann ein Ätzmittel, umfassend Schwefelsäure (H₂SO₄), Phosphorsäure (H₃PO₄) und Peroxid (H₂O₂) benutzt werden als Ätzmittel zum Ätzen der Metallsaatschicht.
Durch das oben beschriebene Ätzverfahren kann ein Metalllaminatmuster 130a umfassend ein Muster in elektrischem Kontakt mit dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a des Substrats 110 und ein Muster in elektrischem Kontakt mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b gebildet werden. Jedes Metalllaminatmuster 130a kann eine Struktur aufweisen, bei der ein erstes Metallmuster 132a, gebildet durch Ätzen der ersten Metallschicht 132 und ein zweites Metallmuster 134a, gebildet durch Ätzen der zweiten Metallschicht 134, sequentiell schichtweise erzeugt werden.
Durch das oben beschriebene Verfahren kann die leitfähige Elektrodenstruktur 160, die aus einer ersten Elektrode 162 in elektrischem Kontakt mit dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116a und einer zweiten Elektrode 164 in elektrischem Kontakt mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich 116b besteht, auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 gebildet werden. Dabei kann die leitfähige Elektrodenstruktur 160 aus einem Metalllaminatmuster 130a bestehen, dem leitfähigen Leitermuster 140, und der Lotschicht 154, die sequentiell auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 schichtweise gebildet sind.
Wie oben beschrieben wurde kann das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur 160 bilden, die mit der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 verbunden ist, und das leitfähige Leitermuster 140 der leitfähgien Elektrodenstruktur 160 kann durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet werden. Dementsprechend, da das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle die leitfähige Elektrodenstruktur 160 durch ein Tintenstrahldruckverfahren herstellt, können Herstellungsverfahren vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden, im Vergleich zu der Herstellung der leitfähigen Elektrodenstruktur durch ein Beschichtungsverfahren.
Weiterhin kann das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das leitfähige Leitermuster 140 auf der kein Licht empfangenden Oberfläche 114 des Substrats 110 durch ein Tintenstrahldruckverfahren erzeugen, die Lotpaste 152 auf der Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 bilden und die Lotpaste 152 einer Wärmebehandlung unterziehen, so dass die Lotpaste 152 die Oberfläche 142 selektiv bedeckt, wobei sie sich auf die Oberfläche 142 ausrichtet. Dementsprechend, da das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Lotschicht 154 durch Ausrichten der Lotschicht 154 auf die Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140 bildet, kann die Lotschicht 154 auf der Oberfläche 142 des leitfähigen Leitermusters 140, das eine konvexe Struktur besitzt, wirksam gebildet werden.
Das Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann das leitfähige Leitermuster durch Aufbringen der leitfähigen Paste auf das Substrat durch ein Tintenstrahldruckverfahren und eine Wärmebehandlung der leitfähigen Paste bilden. Dementsprechend, da das Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur durch ein Tintenstrahldruckverfahren bildet, können Herstellungsverfahren vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden im Vergleich zur Herstellung des leitfähigen Leitermusters durch ein Beschichtungsverfahren.
Die Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung kann die leitfähige Elektrodenstruktur umfassen, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche des Substrats gebildet ist, und die leitfähige Elektrodenstruktur kann das leitfähige Leitermuster umfassen, das durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet ist und die Lotschicht, die durch Ausrichten auf die Oberfläche des leitfähigen Leitermusters gebildet ist. Dementsprechend, da die Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung das leitfähige Leitermuster umfasst, das durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet ist und die Lotschicht, die gebildet ist durch Ausrichten auf das leitfähige Leitermuster, kann es eine Struktur schaffen, die zur Vereinfachung der Herstellungsverfahren und zur Verringerung der Herstellungskosten geeignet ist im Vergleich zu der Herstellung eines leitfähigen Leitermusters durch ein Beschichtungsverfahren.
Das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung kann umfassen, dass die leitfähige Elektrodenstruktur mit der kein Licht empfangenden Struktur des Substrats verbunden ist, und das leitfähige Leitermuster der leitfähigen Elektrodenstruktur kann durch ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet werden. Dementsprechend, da das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung die leitfähige Elektrodenstruktur durch ein Tintenstrahldruckverfahren erzeugt, können Herstellungsverfahren vereinfacht und Herstellungskosten verringert werden im Vergleich zur Durchführung eines Beschichtungsverfahrens.
Die vorangehende Beschreibung erläutert die vorliegende Erfindung. Zusätzlich zeigt und erläutert die vorhergehende Beschreibung lediglich die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, aber es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung in unterschiedlichen anderen Kombinationen, Modifikationen und Umgebungen benutzt werden kann und dass Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, der hier beschrieben worden ist, möglich sind, im Einklang mit der obigen Lehre und/oder den Fähigkeiten oder dem Wissen des Standes der Technik. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind dazu da, die beste Ausführungsform der Umsetzung der Erfindung zu erläutern, so dass andere Personen dieses Fachgebiets die Erfindung in dieser Form oder durch andere Ausführungen und mit unterschiedlichen Modifikationen ausführen können, die bei speziellen Anwendungen oder Benutzungen der Erfindung erforderlich sind. Dementsprechend ist die Beschreibung nicht dafür vorgesehen, die Erfindung auf die offenbarte Form zu beschränken. Ebenso ist es beabsichtigt, dass die abhängigen Ansprüche alternative Ausführungsbeispiele umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0088949 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur, umfassend: Aufbringen einer leitfähigen Paste auf ein Substrat; Bilden eines Leitfähigen Leitermusters mit einer äußeren konvexen Form durch eine Wärmebehandlung der leitfähigen Paste; und Bilden einer Lotschicht um das leitfähige Leitermuster oberflächentreu abzudecken.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des leitfähigen Leitermusters mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens erfolgt.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Paste als leitfähige Paste benutzt wird, die Kupfer (Cu) und/oder Silber (Ag) enthält.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Lotschicht umfasst: Aufbringen einer Lotpaste auf das leitfähige Leitermuster; und eine Wärmebehandlung der Lotpaste.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Lotpaste durchgeführt wird, um die Lotpaste zu schmelzen, so dass die Lotpaste sich selbst an die Oberseite des leitfähigen Leitermusters anpasst.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Lotpaste mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens erfolgt, und wobei die Wärmebehandlung der Lotpaste einen Rückfluss der Lotpaste umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Elektrodenstruktur nach Anspruch 1, ferner umfassend Bilden eines Metalllaminatmusters zwischen dem Substrat und dem leitfähigen Leitermuster, wobei das Bilden des Metalllaminatmusters umfasst: Bilden einer ersten Metallschicht auf dem Substrat; und Bilden einer zweiten Metallschicht auf der ersten Metallschicht.
Solarzelle, umfassend: ein Substrat mit einer Licht empfangenden Oberfläche, einer kein Licht empfangenden Oberfläche, die der Licht empfangenden Oberfläche gegenüberliegt, und einer PN-Verunreinigungsschicht, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche ausgebildet ist; eine Isolierschicht, die die kein Licht empfangenden Oberfläche bedeckt und ein Kontaktloch zum Freilegen der PN-Verunreinigungsschicht aufweist; und eine leitfähige Elektrodenstruktur, die auf der kein Licht empfangenden Oberfläche vorgesehen ist, wobei die leitfähige Elektrodenstruktur umfasst: ein Metalllaminatmuster, das durch das Kontaktloch mit der PN-Verunreinigungsschicht verbunden ist; ein leitfähiges Leitermuster, das das Metalllaminatmuster bedeckt und eine äußere konvexe Form aufweist; und eine Lotschicht, die das leitfähige Leitermuster oberflächentreu bedeckt.
Solarzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Leitermuster durch Aufbringen einer leitfähigen Paste auf das Substrat gebildet ist.
Solarzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotschicht so gebildet ist, dass sie zu der Oberfläche des leitfähigen Leitermusters ausgerichtet ist.
Solarzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalllaminatmuster umfasst: eine erste Metallschicht, die mit der PN-Verunreinigungsschicht verbunden ist, die durch das Kontaktloch freigelegt wird; und eine zweite Metallschicht, die zwischen der ersten Metallschicht und dem leitfähigen Leitermuster angeordnet ist.
Solarzelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallschicht eine Schicht ist, um einen ohmschen Kontakt zwischen dem leitfähigen Leitermuster und der PN-Verunreinigungsschicht zu erzeugen, und die zweite Metallschicht ist eine Diffusionsbarriereschicht um zu verhindern, dass Metallionen des leitfähigen Leitermusters in das Substrat diffundieren.
Solarzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die PN-Verunreinigungsschicht umfasst: einen N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich; und einen P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich, der in einem Bereich außerhalb des N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereichs ausgebildet ist, und wobei die leitfähige Elektrodenstruktur umfasst: eine erste Elektrode, die elektrisch mit dem N-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich über das Kontaktloch elektrisch verbunden ist; und eine zweite Elektrode, die elektrisch mit dem P-Typ-Verunreinigungsdiffusionsbereich über das Kontaktloch verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, umfassend: Herstellen eines Substrats mit einer Licht empfangenden Oberfläche und einer kein Licht empfangenden Oberfläche, die der Licht empfangenden Oberfläche gegenüberliegt; Bilden einer PN-Verunreinigungsschicht auf der kein Licht empfangenden Oberfläche des Substrats; Bilden eines Isoliermusters, um die kein Licht empfangenden Oberfläche des Substrats abzudecken; und Bilden einer leitfähigen Elektrodenstruktur auf der kein Licht empfangenden Oberfläche, wobei das Bilden der leitfähigen Elektrodenstruktur umfasst: Bilden eines Metalllaminatmusters, das mit der PN-Verunreinigungsschicht über ein Kontaktloch verbunden ist; Bilden eines leitfähigen Leitermusters, das das Metalllaminatmuster bedeckt und das eine nach außen konvexe Form aufweist; und Bilden einer Lotschicht, um das leitfähige Leitermuster oberflächentreu zu bedecken.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden des leitfähigen Leitermusters umfasst: Aufbringen einer leitfähigen Paste auf das Metalllaminatmuster; und Durchführen einer Wärmebehandlung der leitfähigen Paste.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der leitfähigen Paste durch ein Tintenstrahldruckverfahren erfolgt.
Verfahren zur Herstellen einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupferpaste und/oder eine Silberpaste als leitfähige Paste benutzt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Lotschicht umfasst: Aufbringen einer Lotpaste auf das leitfähige Leitermuster; und Durchführen einer Wärmebehandlung der Lotpaste.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Lotpaste durchgeführt wird, um die Lotpaste zu schmelzen, so dass die Lotpaste zur Oberfläche des leitfähigen Leitermusters ausgerichtet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Lotpaste im Siebdruckverfahren erfolgt, und wobei die Wärmebehandlung der Lotpaste einen Rückfluss der Lotpaste umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Paste als Lotpaste benutzt wird, die Zinn (Sn) und/oder Silber (Ag) und/oder Nickel (Ni) enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Metalllaminatmusters umfasst: Bilden einer ersten Metallschicht, die die kein Licht empfangenden Oberfläche bedeckt, während das Kontaktloch gefüllt wird; und Bilden einer zweiten Metallschicht auf der ersten Metallschicht.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der ersten Metallschicht das Abscheiden einer Aluminiumschicht auf der kein Licht empfangenden Oberfläche umfasst, und das Bilden der zweiten Metallschicht umfasst das Abscheiden einer Titan-Wolfram-Schicht auf der kein Licht empfangenden Oberfläche.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Substrats die Herstellung eines N-Type-Halbleitersubstrats umfasst, und die Herstellung der PN-Verunreinigungsschicht umfasst das Injizieren von P-Typ-Halbleiterverunreinigungsionen in das N-Typ-Halbleitersubstrat.
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Substrats die Herstellung einer transparenten Platte umfasst, die lichtdurchlässig ist.