ES2369989T5 - Célula fotovoltaica y procedimiento de fabricación de una célula fotovoltaica - Google Patents

Célula fotovoltaica y procedimiento de fabricación de una célula fotovoltaica Download PDF

Info

Publication number
ES2369989T5
ES2369989T5 ES06745924.8T ES06745924T ES2369989T5 ES 2369989 T5 ES2369989 T5 ES 2369989T5 ES 06745924 T ES06745924 T ES 06745924T ES 2369989 T5 ES2369989 T5 ES 2369989T5
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
electrode
pattern
projections
photovoltaic cell
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES06745924.8T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2369989T3 (es
Inventor
Satoyuki Ojima
Naoki Ishikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37481378&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2369989(T5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Publication of ES2369989T3 publication Critical patent/ES2369989T3/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2369989T5 publication Critical patent/ES2369989T5/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Celula fotovoltaica y procedimiento de fabricacion de una celula fotovoltaica.
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a celulas fotovoltaicas que incluyen por lo menos un sustrato semiconductor formado con una union PN, un electrodo dedo en forma de peine por lo menos en un lado del sustrato semiconductor, y un electrodo de barra colectora conectado al electrodo dedo en el sustrato semiconductor, y en particular, se refiere a una celula fotovoltaica de alta eficacia en la que es diffcil que se desprenda un conector que va a unirse y el apantallamiento de la luz solar es pequeno.
Antecedentes de la tecnica
En general, la celula fotovoltaica se forma con un electrodo dedo en forma de peine para obtener energfa del sustrato semiconductor en una superficie que recibe luz del sustrato semiconductor formado con una union PN y un electrodo de barra colectora que va a conectarse y a obtener energfa del electrodo dedo en forma de peine. El electrodo de barra colectora se une con un conector mediante soldadura, por ejemplo, para conectar entre si las celulas fotovoltaicas.
Puesto que este electrodo de barra colectora produce una sombra cuando la luz solar entra en el sustrato, es necesario reducir la anchura del electrodo.
Sin embargo, la reduccion de la anchura de electrodo del electrodo de barra colectora crea el problema de que empequenece la zona superficial del electrodo de barra colectora, y se reduce la zona de contacto con soldadura unida al conector y el electrodo de barra colectora, de modo que disminuye la fuerza adhesiva y el conector unido se desprende facilmente.
En contraposicion a esto, se da a conocer un procedimiento para evitar que el conector unido se desprenda aumentando la zona superficial del electrodo de barra colectora y uniendo gran cantidad de soldadura en el extremo o la parte intermedia del electrodo de barra colectora (vease la publicacion de solicitud de patente japonesa abierta al publico n° 2000-188409). El documento DE 10 2004 049 160 A da a conocer celulas fotovoltaicas con electrodos de geometrfa especffica. Sin embargo, en este procedimiento, puesto que el electrodo de barra colectora aumenta la zona que queda fuera de la luz solar, se reduce la eficacia de la celula fotovoltaica.
Descripcion de la invencion
Por tanto, la presente invencion se ha realizado en vista del problema, y un objetivo de la invencion consiste en proporcionar una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia en la que es diffcil que se desprenda un conector unido a un electrodo de barra colectora y el apantallamiento de la luz solar por el electrodo de barra colectora es pequeno, y un procedimiento para fabricar la misma.
Para lograr el objetivo, segun la presente invencion, se proporciona una celula fotovoltaica segun se expone en la reivindicacion 1. Se exponen las formas de realizacion ventajosas adicionales en las reivindicaciones dependientes de la reivindicacion 1.
De esta manera, el electrodo de barra colectora se forma con el patron de rebajes y salientes en la superficie, de modo que aumenta la zona de contacto con la soldadura que une el conector, aumentando de ese modo la fuerza adhesiva entre el electrodo de barra colectora y el conector. Por tanto, no existe necesidad de ampliar la anchura del electrodo de barra colectora, y esto permite que se reduzca el apantallamiento de la luz solar por el electrodo de barra colectora de modo que se cree una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia.
De esta manera, cuando la forma de patron del patron de rebajes y salientes es cualquier forma de una forma de banda, una forma de malla, una forma de panal y una forma de puntos, aumenta el flujo de soldadura entre los rebajes y salientes, y la zona de contacto de ambos lados, y el electrodo y la soldadura pueden adherirse firmemente. En particular, cuando la forma es la forma de malla o la forma de panal, puede eliminarse la diferencia en el caracter direccional de la dificultad de desprender el conector, y cuando la forma de patron es el punto, puede reducirse una cantidad consumida del material de electrodo.
El intervalo entre los salientes entre los rebajes y salientes se fija preferentemente a de 50 mm a 1 mm. De esta manera, el intervalo entre los salientes entre los rebajes y salientes se fija a de 50 mm a 1 mm, de modo que se aumenta la zona de contacto, y la soldadura puede fluir seguramente entre los rebajes y salientes de la superficie del electrodo, posibilitando asf mejorar seguramente la fuerza adhesiva.
El electrodo de barra colectora presenta preferentemente entre 1 mm y 2 mm de anchura y no mas de 80 mm de espesor. De esta manera, un electrodo de barra colectora de este tipo presenta de 1 mm a 2 mm de anchura y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
presenta menos de 80 mm de espesor, de modo que la zona de electrodo que interrumpe la luz solar puede hacerse suficientemente pequena, y una cantidad consumida del material de electrodo tambien puede hacerse pequena, mientras que puede obtenerse una zona superficial de electrodo suficientemente ancha para conectarse.
El electrodo de barra colectora esta compuesto por dos capas, y basandose en por lo menos una capa de entre las dos capas del electrodo de barra colectora, esta formada una forma de patron del patron de rebajes y salientes. De esta manera, el electrodo de barra colectora esta compuesto por dos capas, de modo que, basandose en por lo menos una capa del mismo, puede formarse facilmente la forma de patron del patron de rebajes y salientes.
El electrodo de barra colectora se imprime preferentemente con una pasta conductora y se cuece. De esta manera, un electrodo de barra colectora de este tipo se imprime con una pasta conductora y se cuece, de modo que puede mejorarse el rendimiento de fabricacion de una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia. Cuando el electrodo de barra colectora se fabrica utilizando la pasta conductora y se suelda el conector, es probable que se produzca el problema de que el conector se desprenda, y por este motivo, la presente invencion es particularmente eficaz.
El sustrato semiconductor es preferentemente un sustrato de silicio monocristalino de tipo p dopado con galio. De esta manera, un sustrato semiconductor de este tipo se transforma en un sustrato de silicio monocristalino de tipo p dopado con galio, de modo que puede lograrse una celula fotovoltaica practica que presenta una eficacia de conversion fotovoltaica muy alta sin producir la degradacion de la luz.
Segun la presente invencion, se proporciona un procedimiento de fabricacion para una celula fotovoltaica, tal como se expone en la reivindicacion 6.
De esta manera, mediante la impresion de la pasta conductora y coccion dos veces se forma el electrodo de barra colectora de la estructura de dos capas, y por lo menos mediante una impresion y coccion de entre las dos impresiones y cocciones, se forma el patron de rebajes y salientes en la superficie del electrodo de barra colectora de la estructura de dos capas, de modo que puede fabricarse facilmente una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia sin que se desprenda el conector soldado al electrodo de barra colectora.
De esta manera, si una celula fotovoltaica es un tipo de la celula fotovoltaica de la presente invencion, sin ampliar la anchura del electrodo de barra colectora, la zona superficial del electrodo de barra colectora puede ampliarse, de modo que aumenta la zona de contacto con la soldadura que une el conector, para aumentar de ese modo la fuerza adhesiva, y esto hace que sea diffcil que se desprenda el conector, y ademas, debido a que la anchura del electrodo de barra colectora es estrecha, puede obtenerse una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia con apantallamiento de la luz solar reducido.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 representa una celula fotovoltaica segun un ejemplo que no forma parte de la invencion reivindicada, y es una vista en planta superior esquematica de un ejemplo en el que la forma de patron de un patron de rebajes y salientes formado en la superficie de un electrodo de barra colectora es una forma de malla;
la figura 2 representa una celula fotovoltaica segun un ejemplo que no forma parte de la invencion reivindicada, y es una vista en perspectiva que representa una seccion transversal esquematica de un ejemplo en el que la forma de patron de un patron de rebajes y salientes formado en la superficie de un electrodo de barra colectora es una forma de banda;
la figura 3 representa una celula fotovoltaica segun un ejemplo que no forma parte de la invencion reivindicada, y es una vista en perspectiva que representa una seccion transversal esquematica de un ejemplo en el que la forma de patron de un patron de rebajes y salientes formado en la superficie de un electrodo de barra colectora es una forma de malla; y
la figura 4 representa una celula fotovoltaica segun la presente invencion, y es una vista en perspectiva que representa una seccion transversal esquematica de un ejemplo en el que la forma de patron de un patron de rebajes y salientes formado en la superficie de un electrodo de barra colectora es una forma de puntos.
Mejor modo de poner en practica la invencion
Puesto que un electrodo de barra colectora produce una sombra cuando la luz solar penetra en un sustrato, es necesario reducir la anchura del electrodo. Sin embargo, la reduccion de la anchura del electrodo de barra colectora crea el problema de que se reduce la zona de contacto entre el electrodo de barra colectora y un conector, de modo que disminuye la fuerza adhesiva y el conector unido mediante la soldadura se desprende facilmente.
Por tanto, se ha realizado un gran estudio y se ha descubierto que una celula fotovoltaica que incluye por lo menos un sustrato semiconductor formado con una union PN, un electrodo dedo en forma de peine en por lo menos un lado del sustrato semiconductor, y un electrodo de barra colectora conectado al electrodo dedo en el sustrato
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
semiconductor da lugar a una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia, en la que el electrodo de barra colectora se forma con un patron de rebajes y salientes en la superficie de modo que es diffcil que se desprenda el conector soldado al electrodo de barra colectora y el apantallamiento de la luz solar por el electrodo de barra colectora es pequeno.
La celula fotovoltaica de la presente invencion es una celula fotovoltaica que incluye por lo menos un sustrato 5 semiconductor formado con la union PN, un electrodo dedo 4 en forma de peine en por lo menos un lado del sustrato 5 semiconductor, y un electrodo de barra colectora 3 conectado al electrodo dedo 4 en el sustrato 5 semiconductor, en la que el electrodo de barra colectora 3 se forma con un patron 1 de rebajes y salientes en la superficie.
El sustrato 5 semiconductor es preferentemente un sustrato de silicio monocristalino de tipo p dopado con galio, y esto permite que la celula fotovoltaica que va a fabricarse no produzca degradacion de la luz y que presente una eficacia de conversion fotovoltaica muy alta y sea adecuada para la utilizacion practica. En primer lugar, se retira una capa de dano del sustrato 5 semiconductor mediante ataque qufmico, y tras esto, se forma preferentemente el sustrato 5 semiconductor formado con una estructura de textura para que sea antirreflectante con una union PN. La formacion de la union PN se realiza preferentemente mediante la difusion termica de impurezas de tipo n tales como fosforo en el lado de superficie que recibe la luz, pero puede realizarse mediante un procedimiento de difusion por recubrimiento o un procedimiento de implantacion ionica. En este caso, para la antirreflexion de la luz solar y la proteccion de la superficie, se forma preferentemente una pelfcula de nitruro en la superficie que recibe luz mediante el procedimiento de CVD activado por plasma, un procedimiento de PVD y similares.
El electrodo dedo 4 se forma preferentemente en la superficie que recibe luz del sustrato 5 semiconductor formado con la union PN mediante el serigrafiado de una pasta conductora en forma de peine y su coccion. Como resultado, puede producirse una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia.
El electrodo de barra colectora 3 se forma de modo que se conecte a la rafz del electrodo dedo 4 en forma de peine. El electrodo de barra colectora 3 tambien se forma preferentemente en la superficie que recibe luz del sustrato 5 semiconductor igual que el electrodo dedo 4 mediante el serigrafiado de la pasta conductora y su coccion, y cuando se forma mediante serigrafiado y coccion de manera solidaria con el electrodo dedo 4, pueden suprimirse los costes de fabricacion, y esto resulta mas preferido.
Un electrodo de barra colectora 3 de este tipo se forma con el patron 1 de rebajes y salientes en la superficie, y por consiguiente, aumenta la zona de contacto con la soldadura que une el conector, de modo que se obtiene un efecto de anclaje, y se mejora la fuerza adhesiva entre el electrodo de barra colectora 3 y el conector, dificultando asf que sea diffcil que se desprenda el conector. Por tanto, no resulta necesario aumentar la anchura del electrodo de barra colectora 3, y por consiguiente, puede empequenecerse el apantallamiento de la luz solar por el electrodo de barra colectora 3, de modo que puede realizarse una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia.
En particular, el electrodo de barra colectora 3 presenta preferentemente entre 1 y 2 mm de anchura y no mas de 80 mm de espesor. Esto hace que la zona de electrodo que interrumpe la luz solar sea suficientemente pequena, y la cantidad consumida del material de electrodo tambien se hace pequena, mientras que puede obtenerse una zona superficial del electrodo suficientemente ancha para conectarse al conector mediante la formacion del patron 1 de rebajes y salientes en la superficie. Por otro lado, cuando mas fino es el espesor del electrodo de barra colectora 3, mas material de electrodo puede ahorrarse preferentemente, pero cuando el espesor es demasiado fino, es probable que aumente la resistencia del electrodo de barra colectora 3, y por tanto el espesor puede fijarse, por ejemplo, a no menos de 10 mm.
La altura de un saliente 2 con respecto a un rebaje del patron 1 de rebajes y salientes se fija preferentemente entre 5 y 50 mm, y esto permite que la altura del electrodo no sea demasiado alta y que la zona superficial del electrodo de barra colectora 3 se haga mas grande con menos material de electrodo.
De esta manera, cuando la forma de patron del patron 1 de rebajes y salientes es cualquier forma de la forma de banda tal como en la figura 2, la forma de malla tal como en las figuras 1 y 3, la forma de panal y la forma de puntos tal como en la figura 4, aumenta el flujo de soldadura entre los rebajes y salientes, y la zona de contacto de ambos lados, y el electrodo y la soldadura pueden adherirse firmemente.
El intervalo entre los salientes 2 entre los rebajes y salientes se fija preferentemente entre 50 mm y 1 mm. Esto permite aumentar la zona de contacto, y la soldadura puede fluir seguramente entre los rebajes y salientes de la superficie del electrodo. Esto mejora seguramente la fuerza adhesiva, y puede ejercer un efecto de anclaje.
Aunque las figuras 1 a 4 muestran el caso en que la forma de patron del patron 1 de rebajes y salientes esta formada por el saliente 2, si la soldadura puede fluir seguramente entre los rebajes y salientes de la superficie del electrodo, no necesariamente por el saliente 2, sino por el rebaje, puede formarse la forma de banda, la forma de malla, la forma de panal y la forma de puntos.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En particular, cuando la forma es la forma de malla tal como en las figuras 1 y 3 o la forma de panal, puede eliminarse la diferencia en el caracter direccional de la dificultad de desprender el conector, y cuando el saliente 2 esta formado por la forma de puntos, puede reducirse la cantidad consumida del material de electrodo. La forma del saliente o el rebaje formado en la forma de puntos puede ser circular, ovalada, poligonal o de asteroide.
El electrodo de barra colectora 3 esta compuesto por dos capas. Como resultado, basandose en por lo menos una capa de las dos capas del electrodo de barra colectora 3, puede formarse facilmente la forma de patron del patron 1 de rebajes y salientes. En particular, mediante la impresion de la pasta conductora y coccion dos veces, se forma el electrodo de barra colectora 3 de la estructura de dos capas, y mediante por lo menos una impresion y coccion de entre las dos impresiones y cocciones, se forma preferentemente el patron 1 de rebajes y salientes presente en la superficie del electrodo de barra colectora 3 de la estructura de dos capas. Como resultado, puede fabricarse facilmente una celula fotovoltaica de bajo coste y alta eficacia sin que se desprenda el conector soldado al electrodo de barra colectora 3.
Para formar el patron de rebajes y salientes en la superficie del electrodo, cuando se realiza la impresion del electrodo de barra colectora 3 dos veces por separado, una combinacion de formas de impresion incluye, por ejemplo, los tres tipos siguientes.
(1) Primera capa: forma plana
Segunda capa: forma de banda, forma de malla, forma de panal y forma de puntos
(2) Primera capa: forma de banda, forma de malla, forma de panal y forma de puntos Segunda capa: forma plana
(3) Primera capa: forma de banda, forma de malla, forma de panal y forma de puntos Segunda capa: forma de banda, forma de panal, forma de malla y forma de puntos
Por ejemplo, preferentemente, la primera capa se imprime en la forma plana como en (1), y sobre esta capa se imprime la segunda capa en la forma de banda como en la figura 2, y la segunda capa se imprime en la forma de malla y la forma de puntos como en las figuras 1, 3, y 4. De esta manera, mediante la formacion del saliente 2 mediante la forma de impresion de la segunda capa, puede formarse seguramente el patron 1 de rebajes y salientes en el electrodo de barra colectora 3.
Ademas, como en (2), la primera capa se imprime en la forma de banda, la forma de malla, la forma de panal y la forma de puntos, y sobre la primera capa se imprime la segunda capa en la forma plana, de modo que puede formarse el patron de rebajes y salientes, y en este caso, puede evitarse que la segunda capa se desprenda de la primera capa. Ademas, como en (3), la primera capa y la segunda capa no se forman en la forma plana, respectivamente, pero como resultado de estar superpuestas entre si, tambien puede formarse el patron de rebajes y salientes en la superficie del electrodo de barra colectora 3.
Cuando el electrodo de barra colectora 3 de la celula fotovoltaica de la presente invencion asf configurado se suelda con el conector y se utiliza, es diffcil que se desprenda el conector, y ademas el apantallamiento de la luz solar por el electrodo de barra colectora 3 es pequeno, y puede obtenerse eficazmente energfa electrica con un bajo coste. El conector que va a soldarse puede ser un conector que obtiene directamente la energfa de una pieza de la celula fotovoltaica o un interconector que obtiene la energfa conectando entre si una pluralidad de celulas fotovoltaicas.
Aunque la presente invencion se explicara con mayor detalle mostrando un ejemplo y un ejemplo comparativo, la presente invencion no se limita a estos ejemplos.
(Ejemplo y ejemplo comparativo)
Un sustrato de silicio monocristalino de tipo p de celula fotovoltaica (100 mm cuadrados, direccion plana {100}, espesor del sustrato 300 mm, resistividad 0,5 Wcm) dopado con un elemento del grupo III, galio, como elemento de impureza, se sometio a ataque qufmico mediante disolucion acuosa de hidrato de potasio, retirandose de ese modo la capa de dano. Ademas, mediante una disolucion acuosa de hidrato de potasio mezclada IPA, se formo una estructura de textura que sirve como estructura antirreflectante.
Mediante la difusion termica utilizando una fuente de lfquido de POCl3 en el lado de la superficie que recibe luz se produjo una region de n dopada con fosforo de un elemento del grupo V como impureza en la superficie que recibe luz. En este caso, para ambos fines de antirreflexion de la luz solar y proteccion de la superficie, se formo la pelfcula de nitruro de 70 nm de espesor en la superficie que recibe luz mediante un procedimiento de CVD activado por plasma. Ademas, para la superficie posterior (superficie opuesta a la superficie que recibe luz), se imprimio la pasta conductora que contenfa partfculas de aluminio en toda la superficie.
En la superficie que recibe luz, se imprimo la pasta conductora que contenfa partfculas de plata en las formas del electrodo dedo y el electrodo de barra colectora, y se cocio durante tres minutos a 700°C, completando de ese modo
5
10
15
20
25
30
35
40
la celula fotovoltaica. En este caso, el electrodo de barra colectora se imprimio dos veces para superponerse. La primera capa (junto con el electrodo dedo) se imprimio en la forma plana y la segunda capa se imprimio en la forma de malla como en las figuras 1 y 3 (ejemplo). La anchura del electrodo de barra colectora fue de 1,5 mm, y el espesor del electrodo de la primera capa se definio como de 20 mm, y el espesor del electrodo de la segunda capa se definio como de 30 mm (lo que constituye la diferencia entre el rebaje y el saliente). La anchura de la lfnea de malla de la segunda capa fue de 100 mm, y el intervalo de las lfneas se definio como 200 mm.
Por comparacion, se preparo la celula fotovoltaica fabricada en la forma plana para la segunda capa, de manera similar a la primera capa (ejemplo comparativo).
Finalmente, se midieron las caracterfsticas de rendimiento de la celula fotovoltaica fabricada utilizando un simulador de radiacion solar (intensidad de luz: 1 kW/m2, espectro: AM 1,5 global). Ademas, el interconector se soldo en la barra colectora y se midio la probabilidad de desprendimiento cuando se tiro del interconector en la direccion normal de la superficie del sustrato mediante una fuerza de 2 N. En la tabla 1 siguiente se muestran las caracterfsticas de rendimiento y la probabilidad de desprendimiento asf obtenidas.
(Tabla 1)
-----------———_____
Ejemplo (2a capa: maya) Ejemplo comparativo (2a capa: plana)
Corriente de cortocircuito (mA/cm2)
35,3 34,9
Voltaje de circuito abierto (mV)
621,2 620,7
Resistencia en serie (Wcm2)
0,54 0,51
Factor de llenado (%)
78,1 78,6
Eficacia de conversion (%)
17,1 17,0
Altura del saliente con respecto al rebaje de la superficie del electrodo de barra colectora (mm)
30 0
Probabilidad de acontecimiento de desprendimiento de interconector ______________________________________________(%)_________
0 27
Puesto que se mejoro la probabilidad de acontecimiento de desprendimiento del interconector del ejemplo en gran medida en comparacion con el ejemplo comparativo, mediante la soldadura del conector al electrodo de barra colectora de la celula fotovoltaica de la presente invencion, se confirmo que el conector resultaba mas diffcil de desprender. Ademas, a partir del resultado de medicion de las caracterfsticas de rendimiento, se confirmo que la celula fotovoltaica de la presente invencion que no presenta necesidad de ampliar la anchura de electrodo del electrodo de barra colectora no presenta un apantallamiento de la luz solar aumentado y resulta diffcilmente afectada en su eficacia.
La presente invencion no se limita a la forma de realizacion. La forma de realizacion es ilustrativa y presenta sustancialmente la misma configuracion que la idea tecnica dada a conocer en el alcance de las reivindicaciones de la presente invencion, y cualquier configuracion que ejerza el mismo efecto de funcionamiento esta comprendida en el alcance tecnico de la presente invencion.
Por ejemplo, aunque se ha explicado la formacion del electrodo dedo y el electrodo de barra colectora mediante serigrafiado utilizando la pasta conductora, la presente invencion no se limita a ellos, y el hecho de que el conector soldado al electrodo de barra colectora se desprenda facilmente tambien se observa cuando el electrodo se forma mediante deposicion a vacfo y similares, y debe apreciarse que puede reducirse la tasa de incidencia de desprendimiento mediante el efecto de anclaje a traves de la aplicacion de la presente invencion.
Ademas, tal como se describio anteriormente, aunque se ha explicado la formacion del electrodo de barra colectora en el lado de superficie que recibe luz unicamente, el electrodo puede formarse en ambas superficies, y la presente invencion puede aplicarse no solo en la superficie que recibe luz, sino tambien en el electrodo de barra colectora de la superficie posterior, y puede ejercer el efecto.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Celula fotovoltaica, que comprende por lo menos: un sustrato semiconductor (5) formado con una union PN, un electrodo dedo (4) en forma de peine sobre por lo menos una superficie del sustrato semiconductor, y un electrodo de barra colectora (3) conectado al electrodo dedo sobre el sustrato semiconductor, en la que el electrodo de barra colectora comprende dos capas y esta formado con un patron de rebajes y salientes (1) sobre una superficie del mismo, en la que la forma del patron de rebajes y salientes esta formada sobre la base de por lo menos una capa de entre las dos capas del electrodo de barra colectora, en la que la altura de un saliente (2) con respecto a un rebaje del patron de rebajes y salientes (1) esta fijada entre 5 y 50 mm, y la forma de patron del patron de rebajes y salientes (1) es cualquier forma de entre una forma de panal y una forma de puntos.
  2. 2. Celula fotovoltaica segun la reivindicacion 1, en la que el intervalo entre los salientes (2) del patron de rebajes y salientes (1) esta fijado entre 50 mm y 1 mm.
  3. 3. Celula fotovoltaica segun la reivindicacion 1 o 2, en la que el electrodo de barra colectora es de 1 a 2 mm de anchura, y no mas de 80 mm de espesor.
  4. 4. Celula fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el electrodo de barra colectora es impreso con una pasta conductora y es cocido.
  5. 5. Celula fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el sustrato semiconductor es un sustrato de silicio monocristalino de tipo p dopado con galio.
  6. 6. Procedimiento de fabricacion para una celula fotovoltaica, que comprende por lo menos las etapas que consisten en formar una union PN sobre un sustrato semiconductor (5), y formar, a continuacion, un electrodo dedo en forma de peine (4) y un electrodo de barra colectora (3) conectado al electrodo dedo sobre por lo menos una superficie del sustrato semiconductor, en el que el electrodo de barra colectora de una estructura de dos capas es formado mediante la impresion de una pasta conductora y la coccion dos veces, y por lo menos mediante una impresion y coccion de las dos impresiones y cocciones, un patron de rebajes y salientes (1) es formado sobre el electrodo de barra colectora de la estructura de dos capas, en el que la altura de un saliente (2) con respecto a un rebaje del patron de rebajes y salientes (1) esta fijada entre 5 y 50 mm, y la forma de patron del patron de rebajes y salientes (1) es cualquier forma de entre una forma de panal y una forma de puntos.
ES06745924.8T 2005-06-01 2006-05-01 Célula fotovoltaica y procedimiento de fabricación de una célula fotovoltaica Active ES2369989T5 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005161251 2005-06-01
JP2005161251A JP2006339342A (ja) 2005-06-01 2005-06-01 太陽電池および太陽電池の製造方法
PCT/JP2006/309073 WO2006129446A1 (ja) 2005-06-01 2006-05-01 太陽電池および太陽電池の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2369989T3 ES2369989T3 (es) 2011-12-09
ES2369989T5 true ES2369989T5 (es) 2016-09-29

Family

ID=37481378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06745924.8T Active ES2369989T5 (es) 2005-06-01 2006-05-01 Célula fotovoltaica y procedimiento de fabricación de una célula fotovoltaica

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20090025782A1 (es)
EP (1) EP1887633B2 (es)
JP (1) JP2006339342A (es)
KR (1) KR101258968B1 (es)
CN (1) CN101185170A (es)
AU (1) AU2006253714B2 (es)
ES (1) ES2369989T5 (es)
RU (1) RU2007144052A (es)
TW (1) TWI422047B (es)
WO (1) WO2006129446A1 (es)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2200046A1 (en) * 2007-09-26 2010-06-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. Conductor-connecting member, method for producing the same, connection structure, and solar cell module
TW200926210A (en) * 2007-09-27 2009-06-16 Murata Manufacturing Co Ag electrode paste, solar battery cell, and process for producing the solar battery cell
KR100974221B1 (ko) * 2008-04-17 2010-08-06 엘지전자 주식회사 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적 에미터형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법
JP2009272406A (ja) * 2008-05-02 2009-11-19 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池素子
JP2010034500A (ja) * 2008-06-27 2010-02-12 Kyocera Corp 太陽電池モジュール
JP5368022B2 (ja) * 2008-07-17 2013-12-18 信越化学工業株式会社 太陽電池
DE102008036837A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
JP2010073938A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
KR101133028B1 (ko) * 2008-11-18 2012-04-04 에스에스씨피 주식회사 태양 전지용 전극의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 태양 전지용 기판 및 태양 전지
JP5306112B2 (ja) * 2009-02-17 2013-10-02 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール
KR101135591B1 (ko) * 2009-03-11 2012-04-19 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 태양 전지 모듈
EP2299501A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-23 3S Industries AG Method and apparatus for providing a solar cell with a solder ribbon
KR101146734B1 (ko) 2009-10-26 2012-05-17 엘지전자 주식회사 태양 전지 셀 및 이를 구비한 태양 전지 모듈
DE102010001780A1 (de) * 2010-02-10 2011-08-11 Koenen GmbH, 85521 Solarzelle, Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Druckschablone zum Aufbringen einer Kontaktierung einer Solarzelle
JP5312375B2 (ja) * 2010-02-26 2013-10-09 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
DE102010016771B4 (de) * 2010-05-04 2017-08-24 Solarworld Innovations Gmbh Verfahren zum Fixieren eines Photovoltaik-Zellenverbinders auf einer Oberfläche einer Photovoltaik-Zelle
US8525369B2 (en) 2010-06-02 2013-09-03 GM Global Technology Operations LLC Method and device for optimizing the use of solar electrical power
RU2570814C2 (ru) * 2010-12-24 2015-12-10 Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. Способ изготовления солнечного элемента и солнечный элемент
JP2012138545A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池セル及び太陽電池モジュール
KR101275576B1 (ko) * 2010-12-28 2013-06-14 엘지전자 주식회사 태양전지 및 이의 제조 방법
US8691326B2 (en) * 2011-04-01 2014-04-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for manufacturing solar cell electrode
WO2013046324A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 三洋電機株式会社 太陽電池および太陽電池モジュール
JP5516566B2 (ja) * 2011-12-19 2014-06-11 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20140113702A (ko) * 2011-12-30 2014-09-24 엠이엠씨 싱가포르 피티이. 엘티디. 태양광 모듈을 위한 버스 바
US8636198B1 (en) * 2012-09-28 2014-01-28 Sunpower Corporation Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells
CN103178133A (zh) * 2012-12-12 2013-06-26 英利能源（中国）有限公司 一种晶体硅太阳电池电极栅线结构
WO2014139099A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 China Sunergy (Nanjing) Co., Ltd. Soldering system
JP6064769B2 (ja) * 2013-04-23 2017-01-25 三菱電機株式会社 太陽電池モジュール及び太陽電池セル
JP6630489B2 (ja) * 2015-04-22 2020-01-15 矢崎総業株式会社 電子部品ユニット及びワイヤハーネス
US10490675B2 (en) 2016-03-01 2019-11-26 International Business Machines Corporation User-preference driven control of electrical and thermal output from a photonic energy device
TWI590475B (zh) * 2016-06-17 2017-07-01 財團法人工業技術研究院 堆疊型太陽能電池模組
TWM539701U (zh) * 2016-08-24 2017-04-11 新日光能源科技股份有限公司 太陽能電池
US10280572B1 (en) * 2017-11-07 2019-05-07 Caterpillar Paving Products Inc. System for heating a paving screed

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02235379A (ja) * 1989-03-08 1990-09-18 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール
US5118362A (en) * 1990-09-24 1992-06-02 Mobil Solar Energy Corporation Electrical contacts and methods of manufacturing same
JP3077316B2 (ja) * 1991-10-30 2000-08-14 富士電機株式会社 集積回路装置
US5356488A (en) * 1991-12-27 1994-10-18 Rudolf Hezel Solar cell and method for its manufacture
JP3442418B2 (ja) * 1993-01-12 2003-09-02 三洋電機株式会社 光起電力素子
JPH06318723A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Canon Inc 光起電力素子およびその作製方法
JP3653800B2 (ja) * 1995-06-15 2005-06-02 株式会社カネカ 集積化薄膜太陽電池の製造方法
US6265652B1 (en) * 1995-06-15 2001-07-24 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kabushiki Kaisha Integrated thin-film solar battery and method of manufacturing the same
JPH09260696A (ja) * 1996-03-19 1997-10-03 Daido Hoxan Inc 太陽電池
JP3687236B2 (ja) * 1996-12-03 2005-08-24 富士電機ホールディングス株式会社 薄膜光電変換素子
JPH11121458A (ja) * 1997-10-21 1999-04-30 Nec Kyushu Ltd 半導体装置
JPH11307792A (ja) * 1998-04-27 1999-11-05 Kyocera Corp 太陽電池素子
JP3556112B2 (ja) 1998-12-24 2004-08-18 シャープ株式会社 太陽電池及びその製造方法
JP2003142703A (ja) * 2001-11-06 2003-05-16 Sony Corp 集積型太陽電池の製造方法
ES2554504T3 (es) * 2002-02-28 2015-12-21 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Módulo de célula solar y procedimiento de fabricación del mismo
JP4248356B2 (ja) * 2003-09-26 2009-04-02 三洋電機株式会社 太陽電池装置および太陽電池モジュール
JP4232597B2 (ja) * 2003-10-10 2009-03-04 株式会社日立製作所 シリコン太陽電池セルとその製造方法
TWI230427B (en) * 2004-06-30 2005-04-01 Phoenix Prec Technology Corp Semiconductor device with electrical connection structure and method for fabricating the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007144052A (ru) 2009-07-20
TW200705697A (en) 2007-02-01
KR20080018873A (ko) 2008-02-28
EP1887633A1 (en) 2008-02-13
ES2369989T3 (es) 2011-12-09
TWI422047B (zh) 2014-01-01
KR101258968B1 (ko) 2013-04-29
US20090025782A1 (en) 2009-01-29
CN101185170A (zh) 2008-05-21
AU2006253714A1 (en) 2006-12-07
WO2006129446A1 (ja) 2006-12-07
JP2006339342A (ja) 2006-12-14
EP1887633B2 (en) 2016-06-22
EP1887633A4 (en) 2008-10-22
AU2006253714B2 (en) 2011-06-30
EP1887633B1 (en) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2369989T5 (es) Célula fotovoltaica y procedimiento de fabricación de una célula fotovoltaica
JP5763159B2 (ja) 太陽電池
ES2767530T3 (es) Célula solar y método de producción de la misma
JP6328606B2 (ja) 背面接触型太陽光発電モジュールの半導体ウエハのセル及びモジュール処理
JP5289625B1 (ja) 太陽電池モジュール
JP4727607B2 (ja) 太陽電池
ES2910474T3 (es) Interconexión de celdas solares
ES2971470T3 (es) Celda solar y módulo de celdas solares
KR20110053465A (ko) 편 방향 접속부를 구비한 태양 전지 및 태양 전지 모듈
ES2785221T3 (es) Módulo de batería solar
JP2005340362A (ja) 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
JP2009043842A (ja) 太陽電池モジュール
JP2007266262A (ja) インターコネクタ付き太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
JP2006270043A (ja) 太陽電池モジュール
JP2007273857A (ja) 太陽電池セル接続用配線部材およびそれを用いた太陽電池装置
JP2016122749A (ja) 太陽電池素子および太陽電池モジュール
JP2013030665A (ja) 光電変換装置モジュール、光電変換装置モジュールの製造方法、及び光電変換装置
WO2013094556A1 (ja) 配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法
TW201123494A (en) Photovoltaic module
JP4593980B2 (ja) 光電変換装置とこれを用いた太陽電池素子、並びに太陽電池モジュール
JP2003224289A (ja) 太陽電池、太陽電池の接続方法、及び太陽電池モジュール
JP2007242953A (ja) 太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
JP2009071339A (ja) 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
WO2018207312A1 (ja) 太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法
JP6455099B2 (ja) 太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットの製造方法