RU2065227C1 - Омический контакт к кремниеву солнечному элементу - Google Patents
Омический контакт к кремниеву солнечному элементу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065227C1 RU2065227C1 RU94020464A RU94020464A RU2065227C1 RU 2065227 C1 RU2065227 C1 RU 2065227C1 RU 94020464 A RU94020464 A RU 94020464A RU 94020464 A RU94020464 A RU 94020464A RU 2065227 C1 RU2065227 C1 RU 2065227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- layer
- contact
- low
- copper
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в фотоэнергетике, преимущественно в солнечных элементах при преобразовании излучения высокой плотности. Сущность: омический контакт состоит из переходного слоя силицида никеля толщиной 0,02 - 0,08 мкм, слоя никеля толщиной 0,2 - 1,0 мкм, слоя меди толщиной 3 - 8 мкм и слоя оловосодержащего припоя толщиной 3 - 10 мкм. Силицид никеля обеспечивает низкое переходное сопротивление контакта, слой никеля служит экраном от диффузии меди в кремний, слой меди обеспечивает низкое электрическое сопротивление контакта. 1 ил.,1 табл.
Description
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в фотоэнергетике, преимущественно в солнечных элементах для концентрированного излучения.
Известно [1] что стоимость солнечных батарей можно существенно снизить, если использовать концентраторы солнечного излучения. В этом случае площадь солнечного элемента уменьшается пропорционально степени концентрации излучения, при этом соответственно возрастает удельная мощность преобразуемого элементом солнечного излучения. И если в обычных солнечных элементах большое внимание уделяется обеспечению малых шунтирующих токов, то в солнечных элементах для работы с концентраторами излучения первостепенное значение имеет минимально возможное последовательное сопротивление солнечного элемента, которое в основном складывается из переходного сопротивления между металлической контактной сеткой и полупроводником и сопротивлением контактной сетки.
Известны омические контакты для кремниевых солнечных элементов системы титан палладий серебро [2,3] Такие контакты применяются в основном для солнечных элементов космического назначения, где стоимость не является решающим фактором.
Для наземных солнечных элементов более целесообразно использовать омические контакты на основе неблагородных металлов, например многослойную систему, состоящую из последовательно расположенных слоев силицида никеля, никеля и оловосодержащего припоя [4]
Несмотря на низкое переходное сопротивление, известная контактная система не эффективна в солнечных элементах для концентрированного излучения из-за высокого сопротивления проводящего слоя никеля.
Несмотря на низкое переходное сопротивление, известная контактная система не эффективна в солнечных элементах для концентрированного излучения из-за высокого сопротивления проводящего слоя никеля.
В заявляемом омическом контакте к кремниевому солнечному элементу, включающему последовательно расположенные слои силицида никеля, никеля и оловосодержащего припоя, на слое никеля дополнительно расположен слой меди толщиной 3 8 мкм.
На чертеже показан предложенный омический контакт.
Контакт содержит слой 1 силицида никеля толщиной 0,02 -0,08 мкм, слой 2 никеля толщиной 0,2 1,0 мкм, слой 3 меди толщиной 3 8 мкм и слой оловосодержащего припоя толщиной 3 10 мкм, а также кремниевый солнечный элемент 5.
Слой 1 силицида никеля служит переходным слоем и обеспечивает низкое переходное сопротивление контакта. Слой никеля 2 является экраном от диффузии меди в кремний и подслоем для наращивания меди. Толщина слоя никеля менее 0,2 мкм недостаточна для выполнения указанных функций, а толщина более 1,0 мкм не дает заметных преимуществ. В тоже время скорость роста "химического" никеля при толщине более 1,0 мкм значительно падает. Слой меди 3 значительно снижает электрическое сопротивление контакта, во-первых, из-за более высокой проводимости меди по сравнению с никелем, во-вторых, из-за увеличения толщины контакта. Все это снижает последовательное сопротивление солнечного элемента и повышает эффективность преобразования излучения. Толщина слоя меди менее 3 мкм не обеспечивает достаточную электропроводность контакта. При толщине слоя меди более 8 мкм, когда толщина контактных полос становится сопоставимой с их шириной, возрастает затенение поверхности солнечного элемента, что снижает эффективность последнего.
Пример. Кремниевую пластину, на которой сформированы структуры солнечных элементов n+-p -p+-типа и вытравлены окна под контакты в просветляющем покрытии (на лицевой стороне), помещают на 20 25 с в ванну с активирующим раствором состава, мас.
Ионы золота 5•102
Кислота соляная 7
Аммоний фтористый 15
Вода деионизованная Остальное
Из активирующего раствора подложку переносят в нагретый до кипения никелирующий раствор состава, г/л:
Никель двухлористый 40
Кислота янтарная 20
Глицин 50
Натрий фосфороватистокислый 15
Натрий гидроокись 13,5
В никелирующем растворе пластину выдерживают 60 90 с.
Кислота соляная 7
Аммоний фтористый 15
Вода деионизованная Остальное
Из активирующего раствора подложку переносят в нагретый до кипения никелирующий раствор состава, г/л:
Никель двухлористый 40
Кислота янтарная 20
Глицин 50
Натрий фосфороватистокислый 15
Натрий гидроокись 13,5
В никелирующем растворе пластину выдерживают 60 90 с.
После получения никелевого покрытия пластину подвергают термообработке в атмосфере азота или другой нейтральной среды при 300 ± 20oС в течение 30 ± 2 мин, чтобы сформировать на границе раздела никель - кремний переходный слой из силицида никеля. Непрореагировавший с кремнием никель стравливают в разбавленной азотной кислоте (HNO3:H2O 1:1) при 60 90oС в течение 4 6 мин.
Далее как описано выше наносят новый слой никеля. Время осаждения 3 5 мин.
Пластину с никелевым покрытием помещают в ванну для гальванического осаждения меди следующего состава, г/л:
Медь сернокислая 30
Натрий фосфорноватистокислый 130
Натрий фосфорноватистокислый двузамещенный 80
Время меднения 30 мин при плотности тока 0,4 А/дм2 и температуре электролита 50oС, рН 7,8 8,5.
Медь сернокислая 30
Натрий фосфорноватистокислый 130
Натрий фосфорноватистокислый двузамещенный 80
Время меднения 30 мин при плотности тока 0,4 А/дм2 и температуре электролита 50oС, рН 7,8 8,5.
Далее пластину помещают в ванну для гальванического лужения и выдерживают 15 20 мин, при комнатной температуре (плотность тока 0,3 0,5 А/дм2, напряжение 2 3 В), чтобы нанести на медь защитный слой сплава олово - висмут. Толщина полученных таким образом слоев соответствует п.5, приведенному в таблице ниже.
Пластину, на которой сформированы контактные слои, разрезают на отдельные солнечные элементы с помощью алмазного диска. После отмывки и высушивания солнечные элементы облуживают горячим способом в ванне с припоем ПОСК 50 18. Готовые солнечные элементы контролируют на имитаторе Солнца при различной степени концентрации излучения (К 1oC20).
Сравнительные характеристики солнечных элементов предлагаемой конструкции и прототипа приведены ниже. В таблице даны средние значения по ряду образцов 8 10 для каждого примера. Разброс значений в пределах одного ряда примера составляет 0,3oC0,5% абс.
Из таблицы видно, что предлагаемая конструкция омического контакта к солнечному элементу обладает большей эффективностью по сравнению с известной при всех значениях плотности солнечного излучения, особенно при высокой плотности К > 10. Кроме того, как видно из примера выполнения, предлагаемая конструкция создается простыми и дешевыми методами осаждения металлов, не требующими сложного, дорогостоящего оборудования.
Claims (1)
- Омический контакт к кремниевому солнечному элементу, включающий последовательно расположенные слои силицида никеля, никеля и оловосодержащего припоя, отличающийся тем, что на слое никеля дополнительно расположен слой меди толщиной 3 8 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020464A RU2065227C1 (ru) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Омический контакт к кремниеву солнечному элементу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020464A RU2065227C1 (ru) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Омический контакт к кремниеву солнечному элементу |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94020464A RU94020464A (ru) | 1996-04-20 |
RU2065227C1 true RU2065227C1 (ru) | 1996-08-10 |
Family
ID=20156692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94020464A RU2065227C1 (ru) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Омический контакт к кремниеву солнечному элементу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2065227C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670631C1 (ru) * | 2017-06-30 | 2018-10-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ подготовки микропроводов со стеклянной оболочкой для электрического соединения |
-
1994
- 1994-06-01 RU RU94020464A patent/RU2065227C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
\1. Современные проблемы полупроводниковой фотоэнергетики.- М.: Мир, 1988, с.201 - 205. 2. Spitzer M.B., Keavnej C.J., Geoffray L.M. Theoretical and experimental considerations for high silicon solar cells performance// Sollar cells. - 1986, v. 17, N 1, р.135 - 149. 3. Solar Cells. - 1987, v. 20, N 1, р.333 - 343. 4. Pereyra J., Andrade A.M. Improved reproducibillty in the Ni/Sn - Pb metallirazation process for crystalline silicon solar cells. Solar Cells.- 1984, N 12, p. 285 - 294. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94020464A (ru) | 1996-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5449849B2 (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
US4320154A (en) | Method of forming solar cells by grid contact isolation | |
KR20060125887A (ko) | 자기 도핑 접점을 구비한 매몰층 접점 태양 전지 | |
US3492167A (en) | Photovoltaic cell and method of making the same | |
CN109841693A (zh) | 一种钝化接触结构及太阳能电池 | |
CN103681942B (zh) | 晶体硅se太阳电池片的制备方法以及晶体硅se太阳电池片 | |
CN105074938A (zh) | 太阳能电池敷金属和互连方法 | |
TW201250068A (en) | Plating of copper on semiconductors | |
JPS6070724A (ja) | オ−ミツク接点を形成する方法 | |
JPH11140689A (ja) | 酸化第1銅膜の堆積法及び該酸化第1銅膜堆積法を用いた半導体デバイスの製造方法 | |
CN209675297U (zh) | 一种钝化接触结构及太阳能电池 | |
EP3602636B1 (en) | Method for forming metal electrodes concurrently on silicon regions of opposite polarity | |
US4401840A (en) | Semicrystalline solar cell | |
RU2065227C1 (ru) | Омический контакт к кремниеву солнечному элементу | |
WO2016193409A1 (en) | Methods for forming metal electrodes on silicon surfaces of opposite polarity | |
WO2013143350A1 (zh) | 一种太阳电池、组件及太阳电池电极的制造方法 | |
Lee et al. | Self-aligned Ni-P ohmic contact scheme for silicon solar cells by electroless deposition | |
DE102011086302A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer metallischen Kontaktierungsstruktur auf einer Oberfläche einer Halbleiterstruktur und photovoltaische Solarzelle | |
JPH08125203A (ja) | CdTe素子の製造方法 | |
AU574761B2 (en) | Method of fabricating solar cells | |
Hsiao et al. | Electroplated and light-induced plated Sn-Bi alloys for silicon photovoltaic applications | |
Singh et al. | Variation of Contact Resistance of Electroless Ni‐P on Silicon with the Change of Phosphorous Concentration in the Deposit | |
Grenon | Photoelectrolytic plating on silicon solar cells | |
ur Rehman et al. | Copper conducting electrode with nickel as a seed layer for selective emitter crystalline silicon solar cells | |
TW202010143A (zh) | 太陽能電池及其製造方法 |