JP2019091882A - ヘテロ接合太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘテロ接合太陽電池において低温銀ペーストの溶接張力を改善する。【解決手段】結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップS100と、第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップS200と、N型アモルファスシリコン層の表面とP型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップS300と、二つの透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップS400と、二つの銀薄層の上にそれぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップS500と、を含む。【選択図】図1
Description
本願は、中国に提出した出願日が2017年11月15日、出願番号が201711132081.0の特許出願の優先権を主張し、その全内容が本願に援用により組み込まれている。
本願は太陽電池の技術分野に関するが、それに限定されず、特にヘテロ接合太陽電池及びその製造方法に関するが、それに限定されない。
ヘテロ接合太陽電池は効率が高く、温度係数が低く、光誘起劣化(Light Induced Degradation、LID)や電圧誘起劣化(Potential Induced Degradation、PID)効果がなく、両面発電が可能で、コスト削減の余裕が大きい等の利点を有し、次世代の量産可能な高効率電池の一つとなる。
ヘテロ接合太陽電池の加工について、そのプロセス温度要求が200℃未満であるため、スクリーン印刷用のペーストは低温銀ペーストである。しかしながら、低温銀ペーストの溶接張力は一般には1N/cmと低く、ひいてはそれ以下である。溶接張力はモジュールの製造及び後期モジュールの信頼性に非常に重要であり、低溶接張力によって以下のリスクがある。第1に、電池をモジュールにすることが不能である。第2に、強いてモジュールを製造しても、モジュールの信頼性試験に不合格になる可能性がある。
現在、ヘテロ接合太陽電池の低温銀ペーストの溶接張力を改善する方法は、一般に以下の通りである。
1.低温銀ペースト中の樹脂の含有量を増加するが、その欠点として、銀含有量が低くなり、ペーストのバルク抵抗が増加し、電池にすると、電池曲線因子が低下してしまう。
2.バスバーの幅を増加させるように寸法が大きなシルクスクリーンを設計するが、その欠点として、遮光面積が増加し、電池の短絡電流が低減し、ペーストの使用量が増加し、コストが増えてしまう。
3.バスバーの高さを増加させるようにシルクスクリーンの設計寸法又は印刷プロセスを調整するが、その欠点として、ペーストの使用量が増加し、コストが増え、印刷品質の低下につながる可能性がある。
以下、本明細書に詳細に説明されるテーマの概要である。本概要は特許請求の範囲の保護範囲を限定するものではない。
従来技術の問題に対して、本願は、低温銀ペーストバスバーの溶接張力を増大させ、太陽光発電モジュールの歩留まりと信頼性を向上させるヘテロ接合太陽電池及びその製造方法を提供する。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池の製造方法を提供し、結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に、真性層を形成する、ドープシリコン層を形成する、透明導電膜層を形成する、金属薄層を形成する、及び電極層を形成するステップを含む。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池をさらに提供し、前記ヘテロ接合太陽電池は、結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に設けられた真性層、ドープシリコン層、透明導電膜層、金属薄層及び電極層を備える。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池の製造方法を提供し、
結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、前記第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記N型アモルファスシリコン層の表面と前記P型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップと、
二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップと、
二つの前記銀薄層の上にそれぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップと、を含む。
結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、前記第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記N型アモルファスシリコン層の表面と前記P型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップと、
二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップと、
二つの前記銀薄層の上にそれぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップと、を含む。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池をさらに提供し、
結晶シリコン基板と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の正面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたN型アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の裏面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたP型アモルファスシリコン層と、
前記N型アモルファスシリコン層と前記P型アモルファスシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
二つの前記透明導電膜層の上に設けられた銀薄層と、
二つの前記銀薄層の上に設けられたバスバー電極と、を備える。
結晶シリコン基板と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の正面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたN型アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の裏面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたP型アモルファスシリコン層と、
前記N型アモルファスシリコン層と前記P型アモルファスシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
二つの前記透明導電膜層の上に設けられた銀薄層と、
二つの前記銀薄層の上に設けられたバスバー電極と、を備える。
図面は本願の技術的手段を更に理解するためのものであり、且つ明細書の一部として組み込まれ、本願の実施例とともに本願の技術的手段を解釈することに用いられるが、本願の技術的手段を限定するものではない。
以下、図面を参照しながら本願の実施例について詳細に説明し、前記実施例の例示は図面に示され、全明細書を通して、同一又は類似の符号は、同一又は類似の要素、或いは同一又は類似機能を有する要素を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は例示的なもので、本願を解釈することに用いられ、本願を限定するものではない。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池の製造方法を提供し、結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に、真性層を形成する、ドープシリコン層を形成する、透明導電膜層を形成する、金属薄層を形成する、及び電極層を形成する各ステップを含んでもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層は、銀薄層、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種から選択されてもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分し、前記バスバー領域に前記金属薄層を形成し、前記電極層はバスバー電極を備えてもよく、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成する。
例示的な実施例では、前記電極層はフィンガー電極をさらに備えてもよく、前記非バスバー領域に前記フィンガー電極を形成する。
例示的な実施例では、前記方法は、
結晶シリコン基板の正面と裏面に真性層を形成するステップと、
結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上にドープシリコン層を形成するステップと、
二つの前記ドープシリコン層の上にそれぞれ透明導電膜層を形成するステップと、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に金属薄層を形成するステップと、
前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、又は、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、且つ前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に前記フィンガー電極を形成するステップと、
任意選択で、金属薄層を形成していない透明導電膜層の上に金属層又は電極層を形成するステップと、を含んでもよく、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なる。
結晶シリコン基板の正面と裏面に真性層を形成するステップと、
結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上にドープシリコン層を形成するステップと、
二つの前記ドープシリコン層の上にそれぞれ透明導電膜層を形成するステップと、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に金属薄層を形成するステップと、
前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、又は、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、且つ前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に前記フィンガー電極を形成するステップと、
任意選択で、金属薄層を形成していない透明導電膜層の上に金属層又は電極層を形成するステップと、を含んでもよく、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なる。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層の上に前記金属薄層を形成するステップは、
前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分するステップと、
マスクによって前記透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽するステップと、
前記透明導電膜層のバスバー領域に前記金属薄層を蒸着するステップと、を含む。
前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分するステップと、
マスクによって前記透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽するステップと、
前記透明導電膜層のバスバー領域に前記金属薄層を蒸着するステップと、を含む。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層の上に前記金属薄層を形成するステップは、
前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分するステップと、
前記透明導電膜層にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によって前記透明導電膜層のバスバー領域を露出させるステップと、
前記バスバー領域に前記金属薄層を蒸着するステップと、
前記透明導電膜層の非バスバー領域のフォトレジストを除去するステップと、を含む。
前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分するステップと、
前記透明導電膜層にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によって前記透明導電膜層のバスバー領域を露出させるステップと、
前記バスバー領域に前記金属薄層を蒸着するステップと、
前記透明導電膜層の非バスバー領域のフォトレジストを除去するステップと、を含む。
例示的な実施例では、二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ金属薄層を形成する場合、
まず前記結晶シリコン基板の正面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着し、次に前記結晶シリコン基板の裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着するステップ、
又は、まず前記結晶シリコン基板の裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着し、次に前記結晶シリコン基板の正面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着するステップ、
又は、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を同時に蒸着するステップを含む。
まず前記結晶シリコン基板の正面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着し、次に前記結晶シリコン基板の裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着するステップ、
又は、まず前記結晶シリコン基板の裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着し、次に前記結晶シリコン基板の正面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着するステップ、
又は、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層の上に金属薄層を同時に蒸着するステップを含む。
例示的な実施例では、前記金属薄層は物理蒸着法により蒸着されることができる。
例示的な実施例では、前記物理蒸着法はマグネトロンスパッタリング法であり、スパッタリング電力は1W/cm2〜10W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.1Pa〜0.5Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであってもよい。
例示的な実施例では、前記マグネトロンスパッタリング法のスパッタリング電力は2.5W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.2Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであってもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成するステップは、前記金属薄層の上にスクリーン印刷によって前記バスバー電極を形成するステップを含んでもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成し、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に前記電極層のフィンガー電極を形成するステップは、
前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成した後、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成するステップ、
又は、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成した後、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成するステップ、
又は、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成すると同時に、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成するステップを含んでもよい。
前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成した後、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成するステップ、
又は、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成した後、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成するステップ、
又は、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成すると同時に、前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によって前記電極層のフィンガー電極を形成するステップを含んでもよい。
例示的な実施例では、前記金属層は、銀層、銀アルミニウム層及びニッケルバナジウム層のうちの少なくとも1種から選択されてもよい。
例示的な実施例では、透明導電膜層の上に金属層を形成することは、前記透明導電膜層の全面に前記金属層を形成してもよい。
例示的な実施例では、前記方法は、結晶シリコン基板の正面と裏面に真性層を形成する前に、
テクスチャプロセスによって前記結晶シリコン基板を表面処理するステップと、
テクスチャプロセス済みの前記結晶シリコン基板を洗浄するステップと、をさらに含んでもよい。
テクスチャプロセスによって前記結晶シリコン基板を表面処理するステップと、
テクスチャプロセス済みの前記結晶シリコン基板を洗浄するステップと、をさらに含んでもよい。
例示的な実施例では、前記方法は、少なくとも片面の透明導電膜層の上に金属薄層を形成した後、前記金属薄層の上に前記電極層のバスバー電極を形成する前に、前記金属薄層を修復するステップをさらに含んでもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層を修復するステップは、アニール方式によって前記金属薄層を修復するステップを含んでもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層を修復するステップは、200℃以下のアニールによって前記金属薄層を修復するステップを含んでもよい。
例示的な実施例では、前記真性層は真性アモルファスシリコン層であってもよい。
例示的な実施例では、前記ドープシリコン層はN型ドープシリコン層又はP型ドープシリコン層であってもよく、前記結晶シリコン基板の正面と裏面のドープシリコン層のドープタイプが異なればよく、すなわち一方の面のドープシリコン層はN型ドープシリコン層、他方の面のドープシリコン層はP型ドープシリコン層である。
例示的な実施例では、前記ドープシリコン層はアモルファスシリコンドープシリコン層又は微結晶シリコンドープ層であってもよい。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池をさらに提供し、結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に設けられた真性層、ドープシリコン層、透明導電膜層、金属薄層及び電極層を備えてもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層は、銀薄層、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種から選択されてもよい。
例示的な実施例では、前記金属薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層はバスバー領域及び非バスバー領域を備え、前記金属薄層は前記バスバー領域に設けられ、前記電極層はバスバー電極を備え、前記バスバー電極は前記金属薄層の上に設けられてもよい。
例示的な実施例では、前記バスバー電極の数は2本〜6本であってもよい。
例示的な実施例では、前記電極層は、前記非バスバー領域に設けられたフィンガー電極をさらに備えてもよい。
例示的な実施例では、前記フィンガー電極の直径の範囲は20μm〜60μmであってもよい。
例示的な実施例では、前記ヘテロ接合太陽電池は、
結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性層と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上に設けられたドープシリコン層と、
二つの前記ドープシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に設けられた金属薄層と、
前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、又は、前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、及び前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に設けられた前記フィンガー電極と、を備えてもよく、
任意選択で、前記ヘテロ接合太陽電池は、金属薄層を設けていない透明導電膜層の上に設けられた金属層又は電極層をさらに備えてもよく、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なる。
結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性層と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上に設けられたドープシリコン層と、
二つの前記ドープシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に設けられた金属薄層と、
前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、又は、前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、及び前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に設けられた前記フィンガー電極と、を備えてもよく、
任意選択で、前記ヘテロ接合太陽電池は、金属薄層を設けていない透明導電膜層の上に設けられた金属層又は電極層をさらに備えてもよく、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なる。
例示的な実施例では、前記金属層は、銀層、銀アルミニウム層及びニッケルバナジウム層のうちの少なくとも1種から選択されてもよい。
例示的な実施例では、前記ヘテロ接合太陽電池は、金属薄層を設けていない透明導電膜層の上に設けられた金属層をさらに備える場合、前記金属層は前記透明導電膜層の全面に設けられてもよい。
例示的な実施例では、前記結晶シリコン基板の厚さ範囲は100μm〜250μmであってもよい。
例示的な実施例では、前記真性層の厚さ範囲は1nm〜20nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記ドープシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記ドープシリコン層はアモルファスシリコンドープシリコン層又は微結晶シリコンドープ層であってもよい。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層の厚さ範囲は50nm〜150nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記真性層は真性アモルファスシリコン層であってもよい。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池の製造方法をさらに提供し、
結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、前記第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記N型アモルファスシリコン層の表面と前記P型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップと、
二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップと、
二つの前記銀薄層の上に、それぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップと、を含んでもよい。
結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、前記第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記N型アモルファスシリコン層の表面と前記P型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップと、
二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップと、
二つの前記銀薄層の上に、それぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップと、を含んでもよい。
例示的な実施例では、二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップは、
二つの前記透明導電膜層の上に、それぞれマスクによって前記透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽するステップと、
前記透明導電膜層のバスバー領域に前記銀薄層を蒸着するステップと、を含んでもよい。
二つの前記透明導電膜層の上に、それぞれマスクによって前記透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽するステップと、
前記透明導電膜層のバスバー領域に前記銀薄層を蒸着するステップと、を含んでもよい。
例示的な実施例では、前記方法は、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層の非バスバー領域に、スクリーン印刷によってフィンガー電極を形成するステップをさらに含んでもよい。
例示的な実施例では、前記方法は、結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップの前に、
テクスチャプロセスによって前記結晶シリコン基板を表面処理し、
テクスチャプロセス済みの前記結晶シリコン基板を洗浄するステップと、をさらに含んでもよい。
テクスチャプロセスによって前記結晶シリコン基板を表面処理し、
テクスチャプロセス済みの前記結晶シリコン基板を洗浄するステップと、をさらに含んでもよい。
例示的な実施例では、前記銀薄層は物理蒸着法によって蒸着されてもよい。
例示的な実施例では、前記銀薄層はマグネトロンスパッタリング法によって蒸着され、スパッタリング電力は2.5W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.2Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであってもよい。
例示的な実施例では、前記方法は、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着した後、
低温熱注入又は低温光注入アニール方式によって前記銀薄層を修復するステップをさらに含んでもよい。
低温熱注入又は低温光注入アニール方式によって前記銀薄層を修復するステップをさらに含んでもよい。
本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池をさらに提供し、
結晶シリコン基板と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の正面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたN型アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の裏面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたP型アモルファスシリコン層と、
前記N型アモルファスシリコン層と前記P型アモルファスシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
二つの前記透明導電膜層の上に設けられた銀薄層と、
二つの前記銀薄層の上に設けられたバスバー電極と、を備えてもよい。
結晶シリコン基板と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の正面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたN型アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の裏面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたP型アモルファスシリコン層と、
前記N型アモルファスシリコン層と前記P型アモルファスシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
二つの前記透明導電膜層の上に設けられた銀薄層と、
二つの前記銀薄層の上に設けられたバスバー電極と、を備えてもよい。
例示的な実施例では、前記銀薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記結晶シリコン基板の厚さ範囲は100μm〜250μmであってもよい。
例示的な実施例では、前記真性アモルファスシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記N型アモルファスシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記P型アモルファスシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層の厚さ範囲は50nm〜150nmであってもよい。
例示的な実施例では、前記透明導電膜層にフィンガー電極が設けられてもよい。
例示的な実施例では、前記フィンガー電極の直径の範囲は20μm〜60μmであってもよい。
例示的な実施例では、前記バスバー電極の数は2本〜6本であってもよい。
本願の実施例に係るヘテロ接合太陽電池及びその製造方法は、透明導電膜層とバスバー電極との間に1層の金属薄層を蒸着し、金属ペースト中の樹脂の作用によって金属薄層とバスバー電極を一体に硬化させることで、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
図1に示すように、本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池の製造方法を提供し、下記ステップを含む。
S100、結晶シリコン基板の正面に第1真性層を蒸着し、結晶シリコン基板の裏面に第2真性層を蒸着し、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性層を蒸着する。
例示的な実施例では、プラズマ強化化学蒸着(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition、PECVD)技術を用いて、結晶シリコン基板の正面と裏面にそれぞれ第1真性層と第2真性層を蒸着し、結晶シリコン基板の厚さ範囲は100μm〜250μmであり、結晶シリコン基板の厚さ値は120μm、140μm、160μm、180μm、200μm、220μm、240μmが挙げられ、第1真性層の厚さ範囲は1nm〜20nmであり、例えば、第1真性層の厚さ値として4nm、8nm、12nm、15nm、18nmが挙げられ、第2真性層の厚さ範囲も1nm〜20nmであり、例えば、第2真性層の厚さ値として4nm、8nm、12nm、15nm、18nmが挙げられてもよい。真性層が厚すぎると、太陽電池の直列抵抗が増加するとともに、太陽光の透過を阻害し、短絡電流と全体の効率の低下を招く一方、真性層が薄すぎると、内蔵電界が減衰し、開回路電圧の低下を招く。従って、真性層の厚さは適宜制御でき、例示的な実施例では、第1真性層の厚さ値を12nmとし、第2真性層の厚さ値を12nmとし、該厚さの真性層は他の厚さの真性層に比べて、ヘテロ接合太陽電池の各特性の向上にさらに有利である。
例示的な実施例では、前記第1真性層は真性アモルファスシリコン層であり、前記第2真性層は真性アモルファスシリコン層であってもよい。
S200、前記第1真性層の上にN型ドープシリコン層を蒸着し、前記第2真性層の上にP型ドープシリコン層を蒸着する。
例示的な実施例では、PECVD技術を用いて第1真性層の上にN型ドープシリコン層を蒸着し、第2真性層の上にP型ドープシリコン層を蒸着し、N型ドープシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであり、例えば、N型ドープシリコン層の厚さ値として4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nmが挙げられ、P型ドープシリコン層の厚さ範囲は1nm〜20nmであり、例えば、P型ドープシリコン層の厚さ値として4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nmが挙げられてもよい。N型ドープシリコン層の厚さが大きすぎると、太陽電池の直列抵抗が増加するとともに、太陽光の透過を阻害し、短絡電流と全体の効率の低下を招く一方、N型ドープシリコン層の厚さが小さすぎると、十分な強度の内蔵電界を形成できず、開回路電圧の低下を招く可能性がある。例示的な実施例では、N型ドープシリコン層の厚さ値を10nmとし、P型ドープシリコン層の厚さ値を10nmとしてもよい。
例示的な実施例では、前記N型ドープシリコン層はN型アモルファスシリコンドープシリコン層であり、前記P型ドープシリコン層はP型アモルファスシリコンドープシリコン層であってもよい。
S300、前記N型ドープシリコン層の表面と前記P型ドープシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着する。例えば、マグネトロンスパッタリング技術を用いて、N型ドープシリコン層の表面とP型ドープシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層をめっきし、透明導電膜層の厚さ範囲は50nm〜150nmであり、例えば、透明導電膜層の厚さ値として、60nm、80nm、100nm、120nm、140nmが挙げられてもよい。
S400、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着する。まず結晶シリコン基板の一方の面に銀薄層を蒸着し、さらに結晶シリコン基板の他方の面に銀薄層を蒸着するようにしてもよく、結晶シリコン基板の正面と裏面に銀薄層を同時に蒸着するようにしてもよい。銀薄層は物理蒸着(Physical Vapor Deposition、PVD)プロセスによって蒸着でき、例えば、銀薄層はPVDプロセスのマグネトロンスパッタリング法によって蒸着され、スパッタリング電力は1W/cm2〜10W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.1Pa〜0.5Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであり、例示的な実施例では、スパッタリング電力は2.5W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.2Paであり、スパッタリングガスは高純度のアルゴンであってもよく、それにより低温条件下で銀薄層の高速蒸着を実現できる。
スパッタリング材料は、純度が4N〜5Nの純銀金属ターゲットであってもよい。
銀薄層スパッタリングによってわずかな界面のプラズマ損傷を招く可能性があり、該損傷を修復するために、前記方法は、ステップS400の後、以下のステップをさらに含んでもよい。
S410、低温熱注入又は低温光注入アニール方式によって前記銀薄層を修復する。
高過ぎるアニール温度による太陽電池材料の損傷を回避するために、例示的な実施例では、アニール温度は200℃以下とし、150℃が挙げられてもよい。
銀薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであり、例えば、銀薄層の厚さ値として30nm、50nm、70nm、90nm、110m、130nm、150nm、190nmが挙げられてもよい。ヘテロ接合太陽電池の特性を損なわずに銀薄層とバスバー電極との結合後の高溶接強度を確保するために、例示的な実施例では、銀薄層の厚さ値を110nmとしてもよい。また、透明導電膜層を金属酸化物とし、銀薄層を純金属としてもよいため、銀薄層を透明導電膜層の上に蒸着した後、その界面で生じた接触抵抗を無視できる。
S500、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記銀薄層の上にそれぞれバスバー電極を形成する。例えば、スクリーン印刷によってバスバー電極を形成してもよい。
例示的な実施例では、前記方法はステップS500の後に、以下のステップをさらに含んでもよい。
S600、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層の非バスバー領域にフィンガー電極を形成する。例えば、スクリーン印刷によってフィンガー電極を形成してもよい。
例示的な実施例では、ステップS600を行った後にステップS500を行うようにしてもよく、ステップS500、S600を同時に行うようにしてもよい。
銀薄層に一定の気孔率を付与してもよく、スクリーン印刷過程では、銀ペースト中の樹脂が銀薄層に侵入し、銀薄層とバスバー電極とを一体に硬化させ、それによりバスバー電極の溶接張力を増大させるとともに、銀薄層が優れた導電性を有し、また、銀ペースト又は透明導電膜層と不良な物理的又は化学的反応が発生することがない。フィンガー電極とバスバー電極が電気的に接続され、フィンガー電極は光励起で生じた電子又は正孔を収集し、収集した電子又は正孔をバスバー電極に移動させる。
ステップS400は、以下のステップを含んでもよい。
S401、結晶シリコン基板の正面と裏面の透明導電膜層の上にそれぞれマスクによって透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽することで、銀薄層をすべてバスバー領域に蒸着させて、スクリーン印刷によってバスバー電極を形成する時に銀薄層とバスバー電極を一体に硬化させる。
透明導電膜層の上に銀薄層を蒸着する前に、マスクによって非バスバー領域を遮蔽することで、銀薄層をすべてバスバー領域に蒸着させてもよく、銀薄層を蒸着完了した後、マスクを取り外し、スクリーン印刷プロセスによってバスバー電極を蒸着する。
S402、透明導電膜層のバスバー領域に銀薄層を蒸着する。
又は、ステップS400は、以下のステップを含んでもよい。
S401’、前記結晶シリコン基板の正面と裏面の前記透明導電膜層にそれぞれフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によって前記透明導電膜層のバスバー領域を露出させる。
S402’、前記バスバー領域に前記銀薄層を蒸着する。
S403’、前記透明導電膜層の非バスバー領域のフォトレジストを除去する。
前記方法は、ステップS100の前に、さらに以下のステップを含んでもよい。
S10、テクスチャプロセスによって結晶シリコン基板を表面処理する。
なお、入射光が結晶シリコン基板の表面で反射され、太陽電池の表面に照射する太陽光が完全に利用できないため、光閉じ込め構造がヘテロ接合太陽電池に対して重要である可能性があり、テクスチャプロセス済みの結晶シリコン基板の表面にランダムピラミッド状構造を形成してもよく、これにより、太陽光の利用率を向上させる。
S20、テクスチャプロセス済みの結晶シリコン基板を洗浄して、結晶シリコン基板表面の粒子及び金属汚れを除去する。
透明導電膜層とバスバー電極との間に1層の銀薄層を蒸着し、銀ペースト中の樹脂の作用によって、銀薄層とバスバー電極を一体に硬化させることで、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
本願に係る他の実施例では、銀薄層のかわりに他の金属薄層を用いてもよく、例えば、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種を用いてもよく、銀薄層と銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種との複合薄層を用いてもよい。この場合も、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
例示的な実施例では、前記金属薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであってもよい。
本願に係る他の実施例では、結晶シリコン基板の片面の透明導電膜層の上のみに金属薄層を蒸着し、すなわち結晶シリコン基板の正面又は裏面の透明導電膜層の上に金属薄層を蒸着する。この場合も、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
結晶シリコン基板の正面の透明導電膜層の上のみに金属薄層を蒸着する場合、結晶シリコン基板の裏面の透明導電膜層の上にバスバー電極を電極層として直接形成し、又はバスバー電極とフィンガー電極からなる電極層を形成してもよく、この場合は、両面型ヘテロ接合太陽電池が得られ、結晶シリコン基板の裏面の透明導電膜層の全面に金属層を蒸着してもよく、この場合は、片面型ヘテロ接合太陽電池が得られる。前記金属層は、銀層、銀アルミニウム層及びニッケルバナジウム層のうちの少なくとも1種から選択される。
結晶シリコン基板の裏面の透明導電膜層の上のみに金属薄層を蒸着する場合、結晶シリコン基板の正面の透明導電膜層の上にバスバー電極を電極層として直接形成し、又はバスバー電極とフィンガー電極からなる電極層を形成してもよく、この場合は、両面型ヘテロ接合太陽電池が得られる。
図2に示すように、本願の実施例は、ヘテロ接合太陽電池をさらに提供し、本願の任意の実施例に係るヘテロ接合太陽電池の製造方法によって得られ、該ヘテロ接合太陽電池は、結晶シリコン基板100と、結晶シリコン基板100の正面と裏面に設けられた真性層200と、結晶シリコン基板100の正面の真性層200の上に設けられたN型ドープシリコン層300と、結晶シリコン基板100の裏面の真性層200の上に設けられたP型ドープシリコン層400と、N型ドープシリコン層300とP型ドープシリコン層400の上に設けられた透明導電膜層500と、結晶シリコン基板100の正面と裏面の透明導電膜層500の上に設けられた銀薄層600と、結晶シリコン基板100の正面と裏面の銀薄層600の上に設けられたバスバー電極700と、を備える。
前記透明導電膜層は酸化インジウムスズ(ITO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)等であり、前記真性層は真性アモルファスシリコン層であり、前記N型ドープシリコン層はN型アモルファスシリコンドープシリコン層であり、前記P型ドープシリコン層はP型アモルファスシリコンドープシリコン層であってもよい。
透明導電膜層500とバスバー電極700との間に1層の銀薄層600を蒸着し、スクリーン印刷によってバスバー電極700を形成する過程で、バスバー電極700と銀薄層600を一体に硬化させてもよく、銀薄層が純金属であり、バスバー電極の材料が主に銀であり、且つスクリーン印刷によってバスバー電極を形成した後、乾燥プロセスによって、スクリーン印刷された銀グリッド電極を乾燥させ、一般的な乾燥プロセスは、スクリーン印刷済みの電池セルを乾燥炉内に入れ、乾燥炉の高温空気によって銀グリッド電極を乾燥させて電池セルに硬化させることであり、スクリーン印刷用の銀ペーストに溶剤が添加されていることで、銀ペーストの流動性を向上させ、それにより乾燥中に溶剤が蒸発するとともに、銀ペースト中の樹脂が架橋して、バスバー電極と銀薄層の硬化効果を高め、バスバーと電池セルとのオーミックコンタクトをさらに良好にし、抵抗をより低減させ、それにより電池セルの出力を増加させる。
透明導電膜層の材料を金属酸化物としてもよく、銀薄層が純金属であり、銀薄層が透明導電膜層の上に設けられる場合、銀薄層と透明導電膜層の溶接結合力が大きく、且つそれらのオーミックコンタクトが比較的良好で、接触抵抗が小さく、延いては無視できる。
それにより、バスバー電極700の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
銀薄層600の厚さ範囲は10nm〜200nmであり、例えば、銀薄層600の厚さ値として30nm、50nm、70nm、90nm、110m、130nm、150nm、190nmが挙げられてもよい。ヘテロ接合太陽電池の特性を損なわずに、銀薄層600とバスバー電極700との結合後の高溶接強度を確保するために、例示的な実施例では、銀薄層600の厚さ値を110nmとしてもよい。
結晶シリコン基板100の厚さ範囲は100μm〜250umであり、例えば、結晶シリコン基板100の厚さ値として120μm、140μm、160μm、180μm、200μm、220μm、240μmが挙げられてもよい。
真性層200の厚さ値は1nm〜20nmであり、例えば、真性層200の厚さ値として4nm、8nm、12nm、15nm、18nmが挙げられてもよい。真性層200が厚すぎると、太陽電池の直列抵抗が増加するとともに、太陽光の透過を阻害し、短絡電流と全体の効率の低下を招く一方、真性層200が薄すぎると、内蔵電界が減衰し、開回路電圧の低下を招く。従って、真性層200の厚さは適宜制御でき、例示的な実施例では、真性層200の厚さを12nmとしてもよく、該厚さの真性層200は他の厚さの真性層200に比べて、ヘテロ接合太陽電池の各特性の向上にさらに有利である。
N型ドープシリコン層300の厚さ範囲は1nm〜20nmであり、例えば、N型ドープシリコン層300の厚さ値として4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nmが挙げられてもよい。N型ドープシリコン層300の厚さが大きすぎると、太陽電池の直列抵抗が増加するとともに、太陽光の透過を阻害し、短絡電流と全体の効率の低下を招く一方、N型ドープシリコン層300の厚さが小さすぎると、十分な強度の内蔵電界を形成できず、開回路電圧の低下を招く。従って、例示的な実施例では、N型ドープシリコン層300の厚さ値を10nmとしてもよい。
P型ドープシリコン層400の厚さ範囲は1nm〜20nmであり、P型ドープシリコン層400の厚さ値として4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nmが挙げられてもよく、太陽光の透過率を確保するとともに、十分な強度の内蔵電界を形成できるために、P型ドープシリコン層400の厚さ値を10nmとしてもよい。
透明導電膜層500の厚さ範囲は50nm〜150nmであり、例えば、透明導電膜層500の厚さ値として60nm、80nm、100nm、120nm、140nmが挙げられてもよい。
透明導電膜層500の上にフィンガー電極が設けられ、フィンガー電極は光励起で生じた電子又は正孔を収集し、収集した電子又は正孔をバスバー電極に移動させ、フィンガー電極は複数であり、透明導電膜層500の上に均等に密に分布する。フィンガー電極の直径の範囲は20μm〜60μmであり、フィンガー電極の分布密度を増大させ、出力電流を向上させるとともに、フィンガー電極と透明導電膜層500との接続強度を確保するために、例示的な実施例では、フィンガー電極の直径を35μmとしてもよい。
フィンガー電極とバスバー電極が電気的に接続され、バスバー電極の数が2本〜6本であり、銀ペーストの浪費を回避するとともに、バスバー電極とフィンガー電極との結合強度を高めるために、バスバー電極の数を4本としてもよい。本願に係る他の実施例では、銀薄層600は結晶シリコン基板100の正面又は裏面の透明導電膜層500の上のみに設けられてもよく、銀薄層600の上にバスバー電極700が設けられる。
銀薄層600が結晶シリコン基板100の正面の透明導電膜層500の上のみに設けられる場合、結晶シリコン基板100の裏面の透明導電膜層500の上にバスバー電極を電極層として直接設け又はバスバー電極とフィンガー電極からなる電極層を設けてもよく、この場合は、構造が図3に示される両面型ヘテロ接合太陽電池が得られる。結晶シリコン基板100の裏面の透明導電膜層500に全面にわたって金属層を設けてもよく、この場合は、片面型ヘテロ接合太陽電池が得られる。前記金属層は、銀層、銀アルミニウム層及びニッケルバナジウム層のうちの少なくとも1種から選択されてもよい。
銀薄層600が結晶シリコン基板100の裏面の透明導電膜層500の上のみに設けられる場合、結晶シリコン基板100の正面の透明導電膜層500にバスバー電極を電極層として直接設け又はバスバー電極とフィンガー電極からなる電極層を設けてもよく、この場合は、両面型ヘテロ接合太陽電池が得られる。
本願に係る他の実施例では、銀薄層の代わりに他の金属薄層を用いてもよく、例えば、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種を用いてもよく、銀薄層と銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種との複合薄層を用いてもよい。この場合も、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
例示的な実施例では、前記金属薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであってもよい。
本願の実施例に係るヘテロ接合太陽電池及びその製造方法は、透明導電膜層とバスバー電極との間に1層の金属薄層を蒸着し、金属ペースト中の樹脂の作用によって、金属薄層とバスバー電極とを一体に硬化させることで、バスバー電極の溶接張力を高め、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させる。
試験を行ったところ、金属薄層を設けることで、バスバー電極の溶接張力を倍増させる。国際規格IEC61215に従って本願の実施例に係るヘテロ接合太陽電池にDH(85/85)試験とTC(冷熱サイクル)試験を行ったところ、モジュールの電力損失が50%低減したことがわかった。
本開示は、本願の実施例の原理の例であり、本願を何らかの形態で又は実質的に限定したり、本願を具体的な実施形態に限定したりするものではない。当業者であれば、上記本願の実施例、技術的手段の特許請求の範囲に定義された原理、趣旨及び範囲を逸脱せずに、本願の実施例の技術的手段の要素、方法及びシステム等に変形、変化、変更、改良を行うことができると理解できる。これらの変形、変化、変更、改良を施された実施形態はすべて本願の同等実施例に含まれ、これらの同等実施例はすべて本願の特許請求の範囲に定められた範囲内に含まれる。ここで本願のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、様々な形態で本願の実施例を具体化できる。また、本願の実施例は、ここに記載の種々の実施形態のいくつか又はすべての任意の可能な組合せを含むだけでなく、本願の特許請求の範囲に定められた範囲を含む。本願又は引用された任意の特許、引用された特許出願又は引用された他の資料の任意の箇所に係るすべての特許、特許出願及び他の引用資料は引用によりその全内容が組み込まれている。
以上の開示は網羅的ではなく説明的である。当業者にとって、本明細書は様々な変化や代替案の示唆を与えることができる。これらの代替案や変化はすべて本特許請求の範囲に含まれ、ここで用語「含む」の意味は「含むが、それに限定されない」である。
ここで、本願の代替実施形態を説明した。当業者はここに記載の実施形態の他の同等変形を想到し得て、これらの同等変形も本明細書に添付される特許請求の範囲に含まれる。
100−結晶シリコン基板、 200−真性層、 300−N型ドープシリコン層、
400−P型ドープシリコン層、 500−透明導電膜層、 600−銀薄層、
700−バスバー電極。
400−P型ドープシリコン層、 500−透明導電膜層、 600−銀薄層、
700−バスバー電極。
Claims (16)
- 結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に、真性層を形成する、ドープシリコン層を形成する、透明導電膜層を形成する、金属薄層を形成する、及び電極層を形成するステップを含むことを特徴とするヘテロ接合太陽電池の製造方法。
- 前記金属薄層は、銀薄層、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種から選択されることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記透明導電膜層をバスバー領域と非バスバー領域に区分し、前記バスバー領域に前記金属薄層を形成し、前記電極層はバスバー電極を備え、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、
任意選択で、前記電極層はフィンガー電極をさらに備え、前記非バスバー領域に前記フィンガー電極を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。 - 結晶シリコン基板の正面と裏面に真性層を形成するステップと、
結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上にドープシリコン層を形成するステップと、
二つの前記ドープシリコン層の上に透明導電膜層を形成するステップと、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に金属薄層を形成するステップと、
前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、又は、前記金属薄層の上に前記バスバー電極を形成し、且つ前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に前記フィンガー電極を形成するステップと、
任意選択で、金属薄層を形成していない透明導電膜層の上に金属層又は電極層を形成するステップと、を含み、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。 - 前記金属薄層は物理蒸着法によって形成され、任意選択で、前記物理蒸着法はマグネトロンスパッタリング法であり、スパッタリング電力は1W/cm2〜10W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.1Pa〜0.5Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 透明導電膜層の上に金属層を形成することは、前記透明導電膜層の全面に前記金属層を形成することを特徴とする請求項4に記載の製造方法。
- 結晶シリコン基板の少なくとも片面に順に設けられた真性層、ドープシリコン層、透明導電膜層、金属薄層及び電極層を備えることを特徴とするヘテロ接合太陽電池。
- 前記金属薄層は、銀薄層、銀アルミニウム薄層及びニッケルバナジウム薄層のうちの少なくとも1種から選択され、任意選択で、前記金属薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであることを特徴とする請求項7に記載のヘテロ接合太陽電池。
- 前記透明導電膜層はバスバー領域及び非バスバー領域を備え、前記金属薄層は前記バスバー領域に設けられ、前記電極層はバスバー電極を備え、前記バスバー電極は前記金属薄層の上に設けられ、
任意選択で、前記電極層は、前記非バスバー領域に設けられたフィンガー電極をさらに備えることを特徴とする請求項7又は8に記載のヘテロ接合太陽電池。 - 結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性層と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面の真性層の上に設けられたドープシリコン層と、
二つの前記ドープシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
少なくとも片面の透明導電膜層の上に設けられた金属薄層と、
前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、又は、前記金属薄層の上に設けられた前記バスバー電極、及び前記金属薄層の所在する前記透明導電膜層の非バスバー領域に設けられた前記フィンガー電極と、を備え、
任意選択で、前記ヘテロ接合太陽電池は、金属薄層を設けていない透明導電膜層の上に設けられた金属層又は電極層をさらに備え、
二つの前記ドープシリコン層のドープタイプは異なることを特徴とする請求項9に記載のヘテロ接合太陽電池。 - 前記金属層は前記透明導電膜層の全面に設けられていることを特徴とする請求項10に記載のヘテロ接合太陽電池。
- 結晶シリコン基板の正面に第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の裏面に第2真性アモルファスシリコン層を蒸着する、又は前記結晶シリコン基板の裏面に前記第1真性アモルファスシリコン層を蒸着し、前記結晶シリコン基板の正面に前記第2真性アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記第1真性アモルファスシリコン層にN型アモルファスシリコン層を蒸着し、前記第2真性アモルファスシリコン層にP型アモルファスシリコン層を蒸着するステップと、
前記N型アモルファスシリコン層の表面と前記P型アモルファスシリコン層の表面にそれぞれ透明導電膜層を蒸着するステップと、
二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップと、
二つの前記銀薄層の上にそれぞれスクリーン印刷によってバスバー電極を形成するステップと、を含むことを特徴とするヘテロ接合太陽電池の製造方法。 - 二つの前記透明導電膜層の上にそれぞれ銀薄層を蒸着するステップは、
二つの前記透明導電膜層の上に、それぞれマスクによって前記透明導電膜層の非バスバー領域を遮蔽するステップと、
前記透明導電膜層のバスバー領域に前記銀薄層を蒸着するステップと、を含むことを特徴とする請求項12に記載のヘテロ接合太陽電池の製造方法。 - 前記銀薄層はマグネトロンスパッタリング法によって蒸着され、スパッタリング電力は2.5W/cm2であり、スパッタリング圧力は0.2Paであり、スパッタリングガスはアルゴンであることを特徴とする請求項12又は13に記載のヘテロ接合太陽電池の製造方法。
- 結晶シリコン基板と、
前記結晶シリコン基板の正面と裏面に設けられた真性アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の正面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたN型アモルファスシリコン層と、
前記結晶シリコン基板の裏面の前記真性アモルファスシリコン層の上に設けられたP型アモルファスシリコン層と、
前記N型アモルファスシリコン層と前記P型アモルファスシリコン層の上に設けられた透明導電膜層と、
二つの前記透明導電膜層の上に設けられた銀薄層と、
二つの前記銀薄層の上に設けられたバスバー電極と、を備えることを特徴とするヘテロ接合太陽電池。 - 前記銀薄層の厚さ範囲は10nm〜200nmであることを特徴とする請求項15に記載のヘテロ接合太陽電池。
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