RU2532137C2 - Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов - Google Patents
Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532137C2 RU2532137C2 RU2012115464/28A RU2012115464A RU2532137C2 RU 2532137 C2 RU2532137 C2 RU 2532137C2 RU 2012115464/28 A RU2012115464/28 A RU 2012115464/28A RU 2012115464 A RU2012115464 A RU 2012115464A RU 2532137 C2 RU2532137 C2 RU 2532137C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar cell
- receiving surface
- film
- light
- electrode
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 87
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 42
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 127
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 18
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 14
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910018516 Al—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000887125 Chaptalia nutans Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
-
- 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
- H01L31/06—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 characterised by potential barriers
- H01L31/068—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- 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
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Способ изготовления солнечного элемента содержит этапы формирования pn-перехода в полупроводниковой подложке, формирования пассивирующего слоя на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки и формирования электродов отбора мощности на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности. В качестве пассивирующего слоя формируют пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм, при этом электрод формируют обжигом проводящей пасты при 500-900°C в течение от 1 секунды до 30 минут с образованием спеченного продукта, который проникает через пассивирующий слой, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой. В результате формирования пленки оксида алюминия с заданной толщиной на поверхности подложки можно добиться превосходных характеристик пассивации и превосходного электрического контакта между кремнием и электродом лишь путем обжига проводящей пасты, что является обычной технологией. Кроме того, этап отжига, который был необходим для достижения эффектов пассивации пленки оксида алюминия в прошлом, может быть устранен, резко снижая расходы. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Область техники
[0001] Данное изобретение относится к солнечному элементу, характеризующемуся высокой производительностью, низкой стоимостью и высокой эффективностью, способу изготовления этого солнечного элемента и модулю солнечных элементов.
Уровень техники
[0002] Фиг.1 схематично изображает солнечный элемент с подложкой р-типа в качестве одного примера солнечных элементов уровня техники, которые обычно изготавливают в массовом порядке, используя монокристаллические и поликристаллические кремниевые подложки. В нем образован pn-переход 103 путем диффузии элемента V группы, такого как фосфор, в светопринимающую поверхность полупроводниковой подложки (кремниевой подложки) 101 в высокой концентрации с образованием слоя 102 n-типа. Для более эффективного удержания света на обеих основных поверхностях (светопринимающей и не принимающей свет поверхностях) кремниевой подложки р- или n-типа соответственно образованы диэлектрические пленки 104 и 105, имеющие меньший показатель преломления, чем кремний. В этих диэлектрических пленках 104 и 105 широко используют оксид титана, нитрид кремния, карбид кремния, оксид кремния, оксид олова и им подобные. Хотя толщина диэлектрической пленки, которая обеспечивает эффективное оптическое удержание (оптическое ограничение), меняется с ее показателем преломления, толщина пленки нитрида кремния, например, составляет обычно примерно 80-100 нм на светопринимающей поверхности и примерно 90-300 нм на тыльной поверхности.
[0003] Также на светопринимающей поверхности и не принимающей свет (тыльной) поверхности образованы электроды 106 и 107 для извлечения фотогенерированных носителей. Среди способов формирования таких электродов один способ, который широко применяется с точки зрения стоимости, заключается в смешивании тонкодисперсных частиц металла, такого как серебро или алюминий, с органическим связующим, печатание данной металлической пасты с использованием трафарета или тому подобного и термообработку пасты для приведения ее в контакт с подложкой. Формирование электродов обычно предваряется формированием диэлектрической пленки. Таким образом, чтобы электрод установил электрический контакт с кремниевой подложкой, диэлектрическая пленка между электродом и кремниевой подложкой должна быть удалена. Это обеспечивается введением стеклянного компонента или добавок в металлическую пасту, так что металлическая паста может проникать через диэлектрические пленки 104, 105, устанавливая контакт с кремниевой подложкой, что известно как способность к "прожигу".
[0004] Другая важная функция диэлектрических пленок 104, 105 состоит в ограничении рекомбинации носителей на поверхности кремниевой подложки. Атомы кремния внутри кристалла находятся в стабильном состоянии благодаря ковалентным связям между соседними атомами. Однако на поверхности, соответствующей краю массива атомов, возникает нестабильный энергетический уровень, называемый также ненасыщенной валентностью или оборванной связью, так как подлежащий присоединению соседний атом отсутствует. Оборванная связь является достаточно электрически активной, чтобы захватить электрический заряд, фотогенерированный внутри кремния, вследствие чего данный заряд гасится, вычитаясь из рабочих характеристик солнечных элементов. Чтобы подавить потерю рабочих характеристик, солнечный элемент подвергают определенной завершающей обработке поверхности для уменьшения оборванных связей. Альтернативно, просветляющее покрытие дает электрические заряды для существенного снижения концентрации электронов или дырок на поверхности для ограничения тем самым рекомбинации электронов с дырками. В частности, последнее называется «пассивацией из-за эффекта поля» (от англ. "field effect passivation"). Известно, что нитрид кремния и аналогичные пленки имеют положительные заряды и, таким образом, вызывают пассивацию из-за эффекта поля.
[0005] Однако известно, что, если нитрид кремния или аналогичную пленку, имеющую положительные заряды, наносят на поверхность кремниевой подложки р-типа, рабочие характеристики солнечного элемента ухудшаются. Положительный заряд в пленке смещает энергетическую зону на поверхности кремния р-типа к инверсному состоянию, и концентрация электронов или неосновных носителей на поверхности кремния становится выше. Если электрод образован на поверхности кремния р-типа, то накапливающиеся на поверхности электроны текут к электроду. Так как именно электрод на стороне кремния n-типа извлекает электроны из солнечного элемента, электроны, текущие в электрод стороны кремния р-типа, теряются в виде тока утечки, текущего из выхода солнечного элемента. По этой причине сейчас для пассивации поверхности кремния р-типа используются пленка оксида кремния, которая, как утверждают, имеет относительно низкий положительный заряд, и пленка оксида алюминия, имеющая отрицательный заряд.
Следующие технические документы считаются имеющими отношение к настоящему изобретению.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
НЕПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0006] Непатентный документ 1: S. Dauwe, L. Mittelstadt, A. Metz and R. Hezel, Proc. the 17th European Photovoltaic Solar Energy Conference, p.339, 2001
Непатентный документ 2: J. Benik, B. Hoex, M.C.M. van de Sanden, W.M.M. Kessels, O. Schultz and S.W. Glunz, Applied Physics Letters, 92, 253504, 2008
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблема, решаемая изобретением
[0007] Однако пленка оксида алюминия имеет плохую способность к прожигу во время образования электрода по сравнению с пленкой нитрида кремния и тому подобной, так что электрическое сопротивление между электродом и кремниевой подложкой может увеличиваться, мешая обеспечивать удовлетворительные характеристики солнечного элемента. Тогда, когда электрод формируют на кремниевой подложке, имеющей образованную на ней пленку оксида алюминия, данная пленка должна быть сконфигурирована с рисунком, конформным рисунку электрода. Эту конфигурацию рисунка обычно выполняют с помощью фотолитографии или кислотоупорного вещества (резиста), или путем травления пленки кислотой. Сюда также входят технология печати травильной пасты и технология формирования рисунка, основанная на удалении лазером. Эти технологии, однако, почти не приемлемы при коммерческом применении с точки зрения стоимости, так как не только увеличивается число этапов, но и используемые материалы и оборудование являются очень дорогими.
С другой стороны, чтобы максимизировать пассивационную функцию пленки оксида алюминия, необходима термообработка около 400°С. Это дополнительно усложняет способ изготовления солнечного элемента, становясь препятствием снижению расходов. Кроме того, обычные проводящие пасты высокотемпературного затвердевания с трудом прожигают пленку оксида алюминия, что приводит к увеличению электрического сопротивления и ограничению характеристик солнечного элемента.
[0008] Цель настоящего изобретения, которое разработано ввиду обсуждаемых выше обстоятельств, состоит в том, чтобы обеспечить солнечный элемент, имеющий хорошую способность к прожигу пленки оксида алюминия, высокую производительность, низкую стоимость и высокую эффективность, способ изготовления данного солнечного элемента и модуль солнечных элементов.
Средства решения проблемы
[0009] Проведя интенсивные исследования, чтобы достичь вышеуказанной цели, изобретатели пришли к изобретению, которое относится к солнечному элементу, содержащему полупроводниковую подложку, имеющую светопринимающую поверхность и не принимающую свет поверхность, pn-переход, образованный в полупроводниковой подложке, пассивирующий слой, расположенный на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности, и электроды отвода мощности, расположенные на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности. В качестве пассивирующего слоя образован слой, содержащий пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм, который обеспечивает способность к прожигу во время формирования электрода. Таким образом, можно получить солнечный элемент, имеющий удовлетворительные характеристики.
[0010] Более конкретно, настоящее изобретение предусматривает солнечный элемент, способ его изготовления и модуль солнечных элементов, определенные ниже.
ПУНКТ 1:
Солнечный элемент, содержащий полупроводниковую подложку, имеющую светопринимающую поверхность и не принимающую свет поверхность, pn-переход, образованный в полупроводниковой подложке, пассивирующий слой, расположенный на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности, и электроды отвода мощности, расположенные на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности, при этом упомянутый пассивирующий слой включает в себя пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм.
ПУНКТ 2:
Солнечный элемент по пункту 1, при этом упомянутый пассивирующий слой расположен на не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки р-типа или светопринимающей поверхности полупроводниковой подложки n-типа.
ПУНКТ 3:
Солнечный элемент по пункту 1 или 2, при этом упомянутый пассивирующий слой включает в себя пленку оксида алюминия и расположенную на ней другую диэлектрическую пленку, причем другая диэлектрическая пленка образована из оксида кремния, оксида титана, карбида кремния или оксида олова.
ПУНКТ 4:
Солнечный элемент по любому из пунктов 1-3, при этом упомянутый электрод представляет собой спеченный продукт, полученный обжигом проводящей пасты, и этот спеченный продукт проникает сквозь пассивирующий слой, включающий в себя пленку оксида алюминия, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой.
ПУНКТ 5:
Солнечный элемент по пункту 4, при этом упомянутый спеченный продукт содержит оксид одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из B, Na, Al, K, Ca, Si, V, Zn, Zr, Cd, Sn, Ba, Ta, Tl, Pb и Bi.
ПУНКТ 6:
Солнечный элемент по пункту 4 или 5, при этом упомянутая пленка оксида алюминия имеет встроенный отрицательный электрический заряд, который увеличивается с помощью этапа обжига.
ПУНКТ 7:
Солнечный элемент по любому из пунктов 4-6, при этом область упомянутой пленки оксида алюминия, которая должна быть расположена непосредственно под электродом, замещена путем проникновения спеченного продукта, и упомянутая пленка оксида алюминия присутствует в, по меньшей мере, части данной области, исключая область, расположенную непосредственно под электродом.
ПУНКТ 8:
Модуль солнечных элементов, содержащий множество электрически соединенных солнечных элементов по любому из пунктов 1-7.
ПУНКТ 9:
Способ изготовления солнечного элемента, содержащий этапы формирования pn-перехода в полупроводниковой подложке, формирования пассивирующего слоя на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки и формирования электродов отбора мощности на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности, при этом в качестве пассивирующего слоя формируют пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм.
ПУНКТ 10:
Способ по пункту 9, при этом электрод формируют обжигом проводящей пасты при 500-900°С в течение от 1 секунды до 30 минут с образованием спеченного продукта, который проникает через пассивирующий слой, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой.
ПУНКТ 11:
Способ по пункту 10, при этом упомянутый спеченный продукт содержит оксид одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из B, Na, Al, K, Ca, Si, V, Zn, Zr, Cd, Sn, Ba, Ta, Tl, Pb и Bi.
ПУНКТ 12:
Способ по пункту 10 или 11, при этом упомянутая пленка оксида алюминия имеет встроенный отрицательный электрический заряд, который увеличивается с помощью этапа обжига.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] Теперь, когда пленка оксида алюминия с конкретной толщиной образована на поверхности подложки, в частности, не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки р-типа или светопринимающей поверхности полупроводниковой подложки n-типа, удовлетворительная пассивационная функция и тесный электрический контакт между подложкой и электродом могут быть получены лишь с помощью этапа обжига проводящей пасты, который является технологией уровня техники. Изобретение исключает этап отжига, который необходим пленке оксида алюминия в уровне техники для того, чтобы вызывать эффект пассивации, и очень эффективно для снижения расходов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] Фиг.1 представляет собой вид в разрезе примерной структуры солнечного элемента уровня техники.
Фиг.2 представляет собой вид в разрезе одного варианта реализации солнечного элемента по изобретению.
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе другого варианта реализации солнечного элемента по изобретению.
Фиг.4 представляет собой вид в разрезе еще одного варианта реализации солнечного элемента по изобретению.
Фиг.5 представляет собой вид в разрезе еще одного варианта реализации солнечного элемента по изобретению.
Фиг.6 представляет собой график, показывающий контактное сопротивление в зависимости от толщины пленки оксида алюминия.
Фиг.7 представляет собой график, показывающий эффективное время жизни носителей до и после термообработки.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] Некоторые варианты реализации солнечного элемента по изобретению описываются ниже со ссылкой на чертежи, хотя изобретение не ограничивается этими вариантами реализации солнечного элемента.
Фиг.2 и 3 изображают варианты реализации солнечного элемента по изобретению. Полупроводниковую подложку 201 (301) травят концентрированным щелочным раствором гидроксида натрия или гидроксида калия с концентрацией 5-60 мас.%, смешанной кислотой из фтористоводородной кислоты и азотной кислоты или тому подобным, чтобы удалить повреждения от распила на ее поверхности. Используемая здесь полупроводниковая подложка может быть любой из монокристаллических кремниевых подложек р- или n-типа, поликристаллических кремниевых подложек р- или n-типа, и тонкопленочных кремниевых подложек р- или n-типа. Монокристаллическая кремниевая подложка может быть приготовлена с помощью CZ способа или FZ способа. Например, может быть использована только что вырезанная монокристаллическая {100} кремниевая подложка р-типа, в которой кремний высокой чистоты легирован элементом III группы, таким как В, Ga или In, для придания удельного сопротивления 0,1-5 Ом·см.
[0014] Затем поверхность подложки (светопринимающую поверхность) формируют с микроскопическими выступами, известными как "текстура". Текстурирование является эффективным средством для снижения отражения солнечных элементов. Текстура может быть легко образована путем погружения в горячий раствор щелочи, такой как гидроксид натрия, гидроксид калия, карбонат калия, карбонат натрия, гидрокарбонат натрия или гидроксид тетраметиламмония (концентрация 1-10 мас.%, температура 60-100°С), в течение примерно 10-30 минут. Часто в данном растворе растворяют заданное количество 2-пропанола, чтобы ускорить реакцию.
[0015] За текстурированием следует промывание кислотным водным раствором, таким как соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, фтороводородная кислота или их смесь. С точки зрения стоимости и свойств, предпочтительно промывание в соляной кислоте. Чтобы улучшить чистоту, промывание можно выполнять при подмешивании 0,5-5 мас.% пероксида водорода в раствор соляной кислоты и нагреве до 60-90°С.
[0016] Чтобы образовать слой 206 (306) поля на тыльной поверхности (от англ. back surface field, BSF) на подложке, осуществляют газофазную диффузию бромида бора или ему подобного при 900-1000°С, образуя р+ слой. Слой BSF может быть образован на всей тыльной поверхности (обозначено позицией 206 на фиг.2) или локально в соответствии с рисунком электрода тыльной поверхности (обозначено позицией 306 на фиг.3). В обычных кремниевых солнечных элементах слой BSF должен быть образован только на тыльной поверхности. Для этой цели предпочтительно предпринимают подходящие меры для предотвращения формирования р+ слоя на светопринимающей поверхности, например, путем осуществления диффузии на пакете из двух подложек, или же путем формирования диффузионного барьера, такого как нитрид кремния, на светопринимающей поверхности. Так как слой BSF, в который примесь продиффундировала в высокой концентрации, имеет высокую концентрацию носителей, слой BSF также эффективен для снижения электрического сопротивления между электродом 208 (308) тыльной поверхности и подложкой 201 (301).
[0017] Затем осуществляют газофазную диффузию оксихлорида фосфора с образованием слоя 202 (302) n-типа, определяя pn-переход 203 (303). Обычно pn-переход должен быть образован только на светопринимающей поверхности. Для этой цели предпочтительно предпринимают подходящие меры для предотвращения диффузии фосфора в тыльную поверхность, например, путем осуществления диффузии на пакете из двух подложек с состыкованными сторонами р+ слоя или же путем формирования диффузионного барьера, такого как нитрид кремния, на тыльной поверхности. После диффузии любой стеклянный осадок на поверхности удаляют фтороводородной кислотой или тому подобным. Кроме газофазной диффузии, этот этап можно выполнять другим методом нанесения покрытия центрифугированием, распылением или иным нанесением диффундирующего агента.
[0018] Затем формируют диэлектрическую пленку 204 (304), которая служит просветляющей пленкой на поверхности подложки или светопринимающей поверхности. В качестве диэлектрической пленки, например, осаждают нитрид кремния до толщины примерно 50-100 нм. Для осаждения используют систему химического осаждения из газовой фазы (далее сокращенно обозначаемую CVD). В качестве газа-реагента часто используют смесь моносилана (SiH4) и аммиака (NH3). В некоторых случаях вместо NH3 может быть использован азот. Желаемый показатель преломления может быть достигнут путем разбавления осажденных частиц, регулирования давления процесса и разбавления газа-реагента газообразным Н2. Диэлектрическая пленка не ограничивается пленкой нитрида кремния, и вместо нее может быть использована пленка оксида кремния, карбида кремния или оксида титана, которую формируют путем термообработки, осаждения атомного слоя (далее сокращенно обозначенного ALD) или тому подобного.
[0019] С другой стороны, на тыльной поверхности или поверхности кремния р-типа формируют пассивирующую пленку или пассивирующий слой 205 (305), включающую(ий) в себя пленку оксида алюминия 205а (305а). Хотя способ CVD или ALD часто используется для осаждения пленки оксида алюминия, здесь также могут применяться вакуумное испарение или распыление. Способы CVD или ALD обычно используют триметилалюминий (ТМА) в качестве реагента и водород (Н2) или аргон (Ar) в качестве газа-носителя. В качестве окислителя алюминия используют кислород (О2), диоксид углерода (СО2), воду (Н2О), озон (О3) или им подобные. Одна типичная схема реакции является следующей:
Al(CH3)3+1,5H2O → 0,5Al2O3+CH4
Осаждение пленки с помощью способа CVD происходит, когда эти молекулы разлагаются и осаждаются на подложке. Это разложение может быть вызвано термически при 100-400°С нагревом подложки или вызвано электромагнитным образом при 100-400°С приложением высокочастотного электрического поля. Может быть образована кристаллическая или аморфная пленка, имеющая произвольно любое отношение алюминия к кислороду.
[0020] Полученная таким образом пленка оксида алюминия несет отрицательный электрический заряд, который, как считается, получается по следующей схеме химической реакции. Здесь для простоты делается ссылка на реакцию в пленке Al2O3.
2Al2O3 → 3(AlO4/2)1-+Al3+
Пленка является электрически нейтральной в целом. Так как Al3+ объединяется с кислородом в пленке оксида алюминия, образуя пару донор/акцептор, с помощью которой гасится положительный заряд, данная пленка в итоге несет отрицательный заряд.
Считается, что описанный выше механизм генерации отрицательного заряда равно применим к другим системам, таким как пленка оксида алюминия, отклоняющаяся от стехиометрии, т.е. Al1-хОх, где х является произвольной константой, или смесь оксида алюминия с водородом, углеродом, азотом или им подобными. А именно, отрицательный заряд может генерироваться, когда данная химическая схема стоит между Al и О, по меньшей мере частично, в системе, где совместно присутствуют Al и О.
[0021] Продолжая эмпирические исследования толщины пленки оксида алюминия, изобретатели обнаружили, что толщина пленки должна быть до 40 нм, предпочтительно до 30 нм, а более предпочтительно до 20 нм. Хотя нижний предел не критичен, толщина пленки обычно составляет, по меньшей мере, 1 нм, чтобы обеспечить равномерное покрытие по всей поверхности подложки.
[0022] Чтобы дополнительно усилить эффект оптического удержания на тыльной поверхности, на пленке оксида алюминия 205а (305а) может быть образована другая диэлектрическая пленка 205b (305b) в качестве верхнего слоя. Для диэлектрической пленки 205b (305b) предпочтительно с оптической точки зрения использовать оксид кремния (SiO, SiO2), но также допустимо использовать оксид титана (TiO, TiO2), карбид кремния (SiC), оксид олова (SnO, SnO2, SnO3) или им подобные. Диэлектрическая пленка 205b (305b) на тыльной поверхности предпочтительно имеет толщину 50-250 нм, более предпочтительно 100-200 нм. Если данная пленка слишком тонкая или толстая, эффект оптического удержания может стать недостаточным.
[0023] Затем, на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности (тыльной поверхности) подложки формируют соответственно электроды 207 и 208 (307 и 308). Электроды формируют методом печати проводящей пасты, обычно серебряной пасты, полученной путем смешивания порошка серебра и стеклянной фритты с органическим связующим, на светопринимающую поверхность и тыльную поверхность и обжига этой пасты при температуре примерно 500-900°С, предпочтительно примерно 700-850°С, в течение от 1 секунды до 30 минут, предпочтительно от 3 секунд до 15 минут. Термообработка вызывает агрессивное воздействие на пассивирующую пленку проводящей пасты, обычно серебряной пасты, вследствие чего электрод в виде спеченного продукта проводящей пасты обжигается и проникает сквозь пассивирующую пленку, устанавливая электрический контакт с кремниевой подложкой. Отметим, что обжиг электродов на светопринимающей поверхности и тыльной поверхности может быть осуществлен отдельно на каждой поверхности.
[0024] Именно оксид металла в проводящей пасте снабжает проводящую пасту способностью прожигать пассивирующую пленку. Используемый здесь оксид металла может быть оксидом одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из B, Na, Al, K, Ca, Si, V, Zn, Zr, Cd, Sn, Ba, Ta, Tl, Pb и Bi. Чтобы обжиг заставлял пасту проникать сквозь пленку оксида алюминия и возможную диэлектрическую пленку, устанавливая хороший контакт с подложкой, могут быть использованы стеклянные материалы, такие как материалы на основе B-Pb-O, B-Pb-Zn-O, B-Zn-V-O, B-Si-Pb-O, B-Si-Pb-Al-O, B-Si-Bi-Pb-O и B-Si-Zn-O.
[0025] Область пленки оксида алюминия, которая должна быть расположена непосредственно под электродом, замещается путем проникновения спеченного продукта, и пленка оксида алюминия образуется в по меньшей мере части области за исключением области, расположенной непосредственно под электродом. Для получения удовлетворительного эффекта пассивации пленку оксида алюминия предпочтительно образуют на всей не принимающей свет поверхности (тыльной поверхности) и/или всей светопринимающей поверхности за исключением области, расположенной непосредственно под электродом, более конкретно, на всей не принимающей свет поверхности кремниевой подложки р-типа или всей светопринимающей поверхности кремниевой подложки n-типа.
[0026] Хотя выше были описаны варианты реализации солнечного элемента, использующего кремниевую подложку р-типа, изобретение применимо к солнечному элементу, использующему кремниевую подложку n-типа. Как показано на фиг.4 и 5, кремниевую подложку n-типа 401 (501) готовят путем легирования высокочистого кремния элементом V группы, таким как Р, As или Sb, и обычно доводят до удельного сопротивления 0,1-5 Ом·см. Солнечный элемент на кремнии n-типа может быть изготовлен таким же способом, как и солнечный элемент на кремнии р-типа, за исключением того, что существенно сформировать р+ слой 402 (502), чтобы формировать pn-переход 403 (503). С другой стороны, n+ слой для формирования слоя BSF на тыльной поверхности может быть образован на всей тыльной поверхности (обозначено позицией 406 на фиг.4) или локально в соответствии с рисунком электрода тыльной поверхности (обозначено позицией 506 на фиг.5).
[0027] Светопринимающую поверхность можно пассивировать путем формирования пленки оксида алюминия 405а (505а) на поверхности р+ слоя 402 (502) согласно изобретению и формирования на ней другой диэлектрической пленки 405b (505b), обычно диэлектрической пленки из оксида кремния (SiO, SiO2), оксида титана (TiO, TiO2), карбида кремния (SiC) или оксида олова (SnO, SnO2, SnO3), в качестве верхнего слоя. На n слое на тыльной поверхности предпочтительно образуют диэлектрическую пленку 404 (504) из нитрида кремния, оксида кремния, карбида кремния, оксида титана или им подобного. Условия образования пленки, включая толщину пленки, и условия формирования электродов 407 и 408 (507 и 508) могут быть такими же, как и для кремниевой подложки р-типа.
[0028] На тыльной поверхности солнечного элемента предпочтительно предусмотрен отражатель для отражения обратно света, пропущенного подложкой. В качестве отражателя могут быть использованы алюминий или серебро, которые могут быть образованы в виде пленки путем вакуумного испарения или тому подобного. Эквивалентный эффект может быть достигнут без дополнительной обработки только путем наложения белого заднего листа на модуль солнечных элементов. С другой стороны, отражатель может быть опущен, и электричество можно генерировать, заставляя рассеянный свет попадать на тыльную поверхность. Кроме того, электричество можно генерировать, устанавливая солнечный элемент так, что тыльная поверхность может становиться стороной светопринимающей поверхности.
[0029] Согласно изобретению модуль солнечных элементов получают путем электрического соединения множества солнечных элементов, изготовленных так, как описано выше.
ПРИМЕР
[0030] Эксперименты, примеры и сравнительные примеры приведены ниже для дополнительной иллюстрации изобретения, хотя данное изобретение не ограничивается данными примерами.
ЭКСПЕРИМЕНТ 1
Исследование контактного сопротивления электрода
[0031] Чтобы исследовать толщину пленки оксида алюминия, сначала использовали проводящую пасту, обычно применяемую для способности к прожигу пленки оксида кремния, чтобы изучить ее способность к прожигу пленки оксида алюминия. Способность к прожигу можно оценить в терминах контактного сопротивления между электродом и кремниевой подложкой.
Газофазную диффузию бромида бора осуществляли на текстурированной кремниевой пластине р-типа площадью 15 см квадратных, имеющей толщину 240 мкм, тем самым вызывая диффузию в нее бора с образованием р+ слоя. Пленку оксида алюминия формировали на р+ слое способом ALD, а пленку оксида кремния формировали на ней способом плазменного CVD. Толщину пленки оксида кремния подбирали так, что полная толщина пленки оксида алюминия и пленки оксида кремния была 100 нм. На эти пассивирующие пленки отпечатывали коммерчески доступную серебряную пасту с прожигающей способностью с гребенчатым рисунком и обжигали в печи быстрой термической обработки (БТО) при пиковой температуре 800°С в течение 3 секунд. Было приготовлено 5 образцов для каждого набора условий.
[0032] Чтобы оценить контактное сопротивление цепочечным методом, из пластины вырезали и измеряли лентообразные образцы шириной 1 см и длиной 5 см в 5 местах.
Фиг.6 графически изображает контактное сопротивление в зависимости от толщины пленки оксида алюминия. Для сочетания пленки оксида кремния и пленки оксида алюминия, когда толщину пленки оксида алюминия уменьшали до примерно 40 нм, контактное сопротивление показывает резкое падение, а когда толщину пленки оксида алюминия уменьшали до 20 нм или менее, контактное сопротивление достигает величины, близкой к этой величине у пленки оксида кремния толщиной 100 нм (толщина пленки оксида алюминия =0 нм). Судя по этим результатам, толщина пленки оксида алюминия, которая обеспечивает удовлетворительный электрический контакт, должна быть 40 нм или менее, предпочтительно 30 нм или менее, а более предпочтительно 20 нм или менее.
ЭКСПЕРИМЕНТ 2
Исследование эффекта пассивации на прожиг электрода
[0033] Затем осуществили испытание по измерению времени жизни носителей, чтобы изучить эффект пассивации в зависимости от толщины пленки оксида алюминия.
На противоположных поверхностях кремниевой пластины р-типа площадью 15 см квадратных, имеющей толщину 200 мкм, которая получила зеркальную отделку путем кислотного травления, формировали пленки оксида алюминия различной толщины методом ALD. Чтобы придать термический гистерезис термообработки обжигом электрода, каждый образец подвергали термообработке в печи БТО при пиковой температуре 800°С в течение 3 секунд.
Фиг.7 графически изображает результаты измерения эффективного времени жизни носителей до и после термообработки. Эффективное время жизни носителей представляет собой полное время жизни носителей, включая время жизни носителей в кристаллическом объемном кремнии и время жизни носителей на границе раздела кремний-пленка оксида алюминия, выраженное в микросекундах. На фиг.7 ломаная линия с черными квадратами обозначает эффективное время жизни носителей до термообработки, а ломаная линия с белыми квадратами обозначает эффективное время жизни носителей после термообработки.
[0034] Для всех образцов наблюдали то явление, что время жизни носителей увеличивалось с помощью термообработки, и результаты указывают на то, что величина времени жизни носителей не зависит от толщины пленки оксида алюминия. С помощью CV измерения было доказано, что продление времени жизни носителей с помощью термообработки можно приписать увеличению количества встроенного отрицательного заряда в пленке оксида алюминия с помощью термообработки. Количество заряда до термообработки было от 1×1010 до 3×1010 Кл·см-2, тогда как количество заряда после термообработки увеличивалось до примерно 3×1012 Кл·см-2 для всех образцов различной толщины. На основании того факта, что пассивационный эффект пленки оксида алюминия не зависит от ее толщины, считается, что заряды внутри пленки собираются возле границы раздела между кремниевой подложкой и пленкой оксида алюминия.
[0035] Из этих результатов ясно, что удовлетворительный пассивационный эффект достижим, даже когда толщина пленки оксида алюминия снижается до 40 нм или менее. Заново было обнаружено, что высокое количество отрицательного заряда пленки оксида алюминия полностью развивается за счет краткой термообработки во время обжига электрода, и этап низкотемпературного отжига, который представлял проблему, может быть опущен.
ПРИМЕР 1
[0036] Одну сотню (100) отрезанных, легированных бором {100} кремниевых подложек р-типа, имеющих толщину 250 мкм и удельное сопротивление 1 Ом·см, обрабатывали горячим концентрированным водным раствором гидроксида калия для удаления повреждений от распила, погружали в водный раствор гидроксида калия/2-пропанола для текстурирования и затем промывали смешанным раствором соляной кислоты/пероксида водорода. Затем пакет подложек с состыкованными их светопринимающими поверхностями термически обрабатывали при 1000°С в атмосфере бромида бора, образуя р+ слой. Потом пакет подложек с состыкованными их тыльными поверхностями термически обрабатывали при 850°С в оксихлориде фосфора, образуя pn-переход. После диффузии стеклянный слой удаляли фтороводородной кислотой, и подложки промывали деионизированной водой и сушили. После этих обработок осаждали пленку нитрида кремния толщиной 100 нм в качестве просветляющей пленки на всей светопринимающей поверхности в системе плазменного CVD.
[0037] На половине (50 подложек) обработанных таким образом подложек формировали пассивирующую пленку тыльной стороны. На эти 50 подложек осаждали пленку оксида алюминия толщиной 20 нм на всей тыльной поверхности при температуре подложки 200°С в системе ALD, используя ТМА в качестве газа-реагента и кислород в качестве окислителя. Пленка оксида алюминия, полученная в результате этого процесса, представляла собой стехиометрический аморфный Al2O3. Затем осаждали пленку оксида кремния толщиной 150 нм в системе распыления.
Потом методом трафаретной печати наносили Ag пасту с гребнеобразным рисунком на светопринимающую поверхность и тыльную поверхность всех подложек и сушили. Потом пасту обжигали на воздухе при 800°С в течение 3 секунд, вследствие чего Ag электроды проникали сквозь диэлектрические пленки как на светопринимающей поверхности, так и на тыльной поверхности, образуя электрическую проводимость с кремниевой подложкой. В системе вакуумного испарения формировали Al пленку толщиной 2 мкм в качестве отражателя на тыльной стороне солнечного элемента.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1
[0038] Остальные 50 подложек, приготовленных в примере 1, обрабатывали как в примере 1 за исключением того, что пленку нитрида кремния толщиной 100 нм осаждали на тыльной поверхности таким же способом, как применяли к светопринимающей поверхности подложки в примере 1.
[0039] Характеристики солнечных элементов в примере 1 и сравнительном примере 1 измеряли с помощью тестера ток-напряжение, используя симулятор солнечного света с воздушной массой 1,5. Результаты представлены в таблице 1, показывая, что рабочие характеристики солнечных элементов в примере 1 как практическое исполнение изобретения превосходят рабочие характеристики солнечных элементов в сравнительном примере 1.
| Таблица 1 | |||||
| Диэлектрическая пленка на светопринимающей поверхности | Ток замкнутой цепи, мА/см2 | Напряжение разомкнутой цепи, В | Коэффициент заполнения, % | Эффективность преобразования, % | |
| Пример 1 | Al2O3 20 нм + SiO2 150 нм |
37,8 | 0,641 | 78,4 | 19,0 |
| Сравни-тельный пример 1 | SiN 100 нм | 36,0 | 0,636 | 77,5 | 17,7 |
[0041] В примере 1 в рамках объема изобретения удовлетворительный электрический контакт получается, даже хотя толщина диэлектрической пленки на тыльной поверхности больше, чем в сравнительном примере 1. Кроме того, так как ток утечки устраняется из-за отсутствия обращенного слоя, получается удовлетворительный коэффициент заполнения, и напряжение разомкнутой цепи, и ток замкнутой цепи существенно улучшаются.
ПРИМЕР 2
[0042] Одну сотню (100) отрезанных, легированных фосфором {100} кремниевых подложек n-типа, имеющих толщину 250 мкм и удельное сопротивление 1 Ом·см, обрабатывали горячим концентрированным водным раствором гидроксида калия для удаления повреждений от распила, погружали в водный раствор гидроксида калия/2-пропанола для текстурирования и затем промывали смешанным раствором соляной кислоты/пероксида водорода. Затем пакет подложек с состыкованными их тыльными поверхностями термически обрабатывали при 1000°С в атмосфере бромида бора, образуя pn-переход. Потом пакет подложек с состыкованными их светопринимающими поверхностями термически обрабатывали при 850°С в атмосфере оксихлорида фосфора, образуя слой BSF. После диффузии стеклянный слой удаляли фтороводородной кислотой, и подложки промывали деионизированной водой и сушили. После этих обработок осаждали пленку нитрида кремния толщиной 100 нм в качестве диэлектрической пленки тыльной стороны на всей тыльной поверхности в системе плазменного CVD.
[0043] На половине (50 подложек) обработанных таким образом подложек формировали пассивирующую пленку светопринимающей поверхности. На эти 50 подложек осаждали пленку оксида алюминия толщиной 20 нм на всей светопринимающей поверхности при температуре подложки 200°С в системе ALD, используя ТМА в качестве газа-реагента и кислород в качестве окислителя. Пленка оксида алюминия, полученная в результате этого процесса, представляла собой стехиометрический аморфный Al2O3. Затем осаждали пленку оксида титана толщиной 50 нм способом атмосферного CVD.
Потом методом трафаретной печати наносили Ag пасту с гребнеобразным рисунком на светопринимающую поверхность и тыльную поверхность всех подложек и сушили. Потом пасту обжигали на воздухе при 800°С в течение 3 секунд, вследствие чего Ag электроды проникали сквозь диэлектрические пленки на светопринимающей поверхности и тыльной поверхности, образуя электрическую проводимость с кремниевой подложкой. В системе вакуумного испарения формировали Al пленку толщиной 2 мкм в качестве отражателя на тыльной стороне солнечного элемента.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2
[0044] Остальные 50 подложек, приготовленных в примере 2, обрабатывали как в примере 2 за исключением того, что пленку нитрида кремния толщиной 100 нм осаждали на светопринимающей поверхности таким же способом, как применяли к тыльной поверхности подложки в примере 2.
[0045] Характеристики солнечных элементов в примере 2 и сравнительном примере 2 измеряли с помощью тестера ток-напряжение, используя симулятор солнечного света с воздушной массой 1,5. Результаты представлены в таблице 2, показывая, что рабочие характеристики солнечных элементов в примере 2 как практическое исполнение изобретения превосходят рабочие характеристики солнечных элементов в сравнительном примере 2.
| Таблица 2 | |||||
| Диэлектрическая пленка на светопринимающей поверхности | Ток замкнутой цепи, мА/см2 | Напряжение разомкнутой цепи, В | Коэффициент заполнения, % | Эффективность преобразования, % | |
| Пример 2 | Al2O3 20 нм + TiO 50 нм |
36,5 | 0,651 | 78,8 | 18,7 |
| Сравнительный пример 2 | SiN 100 нм | 36,2 | 0,637 | 78,0 | 18,0 |
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0047] 101, 201, 301, 401, 501: полупроводниковая подложка
102, 202, 302: слой n-типа
402, 502: слой р-типа
103, 203, 303, 403, 503: pn-переход
104, 105, 204, 304, 404, 504: диэлектрическая пленка
205, 305, 405, 505: пассивирующая пленка
205а, 305а, 405а, 505а: пленка оксида алюминия
205b, 305b, 405b, 505b: диэлектрическая пленка
206, 306, 406, 506: слой поля на тыльной поверхности (BSF)
106, 207, 307, 407, 507: электрод светопринимающей поверхности
107, 208, 308, 408, 508: электрод тыльной поверхности.
Claims (6)
1. Способ изготовления солнечного элемента, содержащий этапы формирования pn-перехода в полупроводниковой подложке, формирования пассивирующего слоя на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки и формирования электродов отбора мощности на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности, при этом в качестве пассивирующего слоя формируют пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм, при этом электрод формируют обжигом проводящей пасты при 500-900°C в течение от 1 секунды до 30 минут с образованием спеченного продукта, который проникает через пассивирующий слой, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой.
2. Способ по п. 1, при этом упомянутый спеченный продукт содержит оксид одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из B, Na, Al, K, Ca, Si, V, Zn, Zr, Cd, Sn, Ba, Ta, Tl, Pb и Bi.
3. Способ по п. 1, при этом упомянутая пленка оксида алюминия имеет встроенный отрицательный электрический заряд, который увеличивают с помощью этапа обжига.
4. Способ по п. 1, при этом пленка оксида алюминия имеет толщину до 20 нм.
5. Способ по п. 1, при этом проводящая паста является серебряной пастой.
6. Способ по п. 1, при этом на пленке оксида алюминия в качестве пассивирующего слоя формируют другую диэлектрическую пленку, образованную из оксида кремния, оксида титана, карбида кремния или оксида олова.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009-217382 | 2009-09-18 | ||
| JP2009217382 | 2009-09-18 | ||
| PCT/JP2010/058706 WO2011033826A1 (ja) | 2009-09-18 | 2010-05-24 | 太陽電池、その製造方法及び太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012115464A RU2012115464A (ru) | 2013-10-27 |
| RU2532137C2 true RU2532137C2 (ru) | 2014-10-27 |
Family
ID=43758439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012115464/28A RU2532137C2 (ru) | 2009-09-18 | 2010-05-24 | Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US10032940B2 (ru) |
| EP (4) | EP3770974A1 (ru) |
| JP (1) | JP5649580B2 (ru) |
| KR (6) | KR102247785B1 (ru) |
| CN (1) | CN102598308B (ru) |
| AU (1) | AU2010296714B9 (ru) |
| CA (1) | CA2774405C (ru) |
| MY (1) | MY162597A (ru) |
| RU (1) | RU2532137C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011033826A1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2590284C1 (ru) * | 2015-04-10 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Солнечный элемент |
| RU2632267C2 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Структура фотопреобразователя на основе кристаллического кремния и линия по его производству |
| RU2632266C2 (ru) * | 2016-02-09 | 2017-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Гетероструктурный фотоэлектрический преобразователь на основе кристаллического кремния |
| RU2744435C2 (ru) * | 2016-11-29 | 2021-03-09 | Семиньюклиар, Инк. | Композиция и способ получения пикокристаллических искусственных атомов борана |
| US11521853B2 (en) | 2015-05-28 | 2022-12-06 | SemiNuclear, Inc. | Composition and method for making picocrystalline artificial borane atoms |
| US11651957B2 (en) | 2015-05-28 | 2023-05-16 | SemiNuclear, Inc. | Process and manufacture of low-dimensional materials supporting both self-thermalization and self-localization |
Families Citing this family (59)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013524510A (ja) * | 2010-03-30 | 2013-06-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ｐ型拡散層の上に負荷電パッシベーション層を形成する方法 |
| KR101624989B1 (ko) * | 2010-09-10 | 2016-05-27 | 주식회사 원익아이피에스 | 태양전지기판의 표면처리방법 및 태양전지 제조방법 |
| KR20120084104A (ko) | 2011-01-19 | 2012-07-27 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 |
| JP5570654B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2014-08-13 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子および太陽電池モジュール |
| CN102842638B (zh) * | 2011-06-21 | 2015-04-15 | 新日光能源科技股份有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
| KR101258938B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2013-05-07 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| CN102386249B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-08-14 | 北京吉阳技术股份有限公司 | 一种下一代结构高效率晶体硅电池及制作方法 |
| JP5780934B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2015-09-16 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子の製造方法および光電変換素子 |
| US20130146136A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-13 | Kyoung-Jin Seo | Photovoltaic device and method of manufacturing the same |
| KR101860919B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2018-06-29 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| US20130157409A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Kaushik Vaidya | Selective atomic layer deposition of passivation layers for silicon-based photovoltaic devices |
| US9171972B2 (en) * | 2012-01-30 | 2015-10-27 | Kyocera Corporation | Method for producing photoelectric converter and phtotelectric converter |
| JP2013165160A (ja) | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
| JP5908763B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-04-26 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |
| WO2013146973A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子 |
| JP5754411B2 (ja) * | 2012-04-16 | 2015-07-29 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| KR101929444B1 (ko) * | 2012-04-17 | 2019-03-14 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| EP2654090B1 (en) * | 2012-04-17 | 2020-07-08 | LG Electronics, Inc. | Solar cell |
| KR101929445B1 (ko) * | 2012-04-17 | 2018-12-14 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| GB201209692D0 (en) * | 2012-05-31 | 2012-07-18 | Dow Corning | Silicon wafer coated with a passivation layer |
| TWI589012B (zh) * | 2012-07-12 | 2017-06-21 | 日立化成股份有限公司 | 太陽電池元件及其製造方法 |
| KR20140029563A (ko) * | 2012-08-28 | 2014-03-11 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지의 제조 방법 |
| KR101889775B1 (ko) | 2012-09-27 | 2018-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2014075418A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池用シリコン基板及びその製造方法、並びに太陽電池 |
| JP2014075440A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Hyogo Prefecture | 界面安定化膜を備えた太陽電池 |
| FI20126253L (fi) * | 2012-11-29 | 2014-05-30 | Beneq Oy | Menetelmä passivointikalvon valmistamiseksi kiteiselle piipinnalle |
| CN102945895A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-02-27 | 天威新能源控股有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池氧化铝钝化膜的制备方法 |
| JP6076814B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2017-02-08 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| US9954135B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-04-24 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Solar cell manufacturing method |
| KR20150024485A (ko) * | 2013-08-26 | 2015-03-09 | 현대중공업 주식회사 | Perl형 태양전지의 제조방법 |
| JP2016532317A (ja) * | 2013-09-27 | 2016-10-13 | ダンマークス テクニスク ユニバーシテットＤａｎｍａｒｋｓ Ｔｅｋｎｉｓｋｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｅｔ | ナノ構造化されたシリコン系太陽電池およびナノ構造化されたシリコン系太陽電池を製造する方法 |
| KR20150035189A (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| KR101507767B1 (ko) | 2013-11-07 | 2015-04-07 | 충남대학교산학협력단 | 태양 전지 제조 방법 |
| WO2015081927A1 (de) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Helmholtz-Zentrum Für Materialien Und Energie Gmbh | Passivierungsschicht mit punktkontakten für dünnschichtsolarzellen und verfahren zu ihrer herstellung |
| KR101614190B1 (ko) | 2013-12-24 | 2016-04-20 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2015138959A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置および光起電力装置の製造方法 |
| JP6430842B2 (ja) * | 2014-01-30 | 2018-11-28 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP6285545B2 (ja) * | 2014-05-29 | 2018-02-28 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子および太陽電池モジュール |
| DE102014109179B4 (de) * | 2014-07-01 | 2023-09-14 | Universität Konstanz | Verfahren zum Erzeugen von unterschiedlich dotierten Bereichen in einem Siliziumsubstrat, insbesondere für eine Solarzelle, und Solarzelle mit diesen unterschiedlich dotierten Bereichen |
| JP2016092238A (ja) | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP5938113B1 (ja) * | 2015-01-05 | 2016-06-22 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池用基板の製造方法 |
| JP5994895B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-09-21 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| CN107690709B (zh) | 2015-05-27 | 2019-09-24 | 京瓷株式会社 | 太阳能电池元件及其制造方法 |
| JP2017033970A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子およびその製造方法 |
| JP6198996B1 (ja) * | 2016-01-13 | 2017-09-20 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池および太陽電池を生産する方法 |
| EP3343643B1 (en) * | 2016-11-07 | 2021-08-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for manufacturing high-efficiency solar cell |
| US11631779B2 (en) * | 2016-11-07 | 2023-04-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Solar cell with high photoelectric conversion efficiency and method for manufacturing solar cell with high photoelectric conversion efficiency |
| EP3331029B1 (en) * | 2016-12-02 | 2021-09-01 | LG Electronics Inc. | Tandem solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2018148142A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| EP3404724B1 (en) * | 2017-05-19 | 2022-08-03 | LG Electronics Inc. | Solar cell and method for manufacturing the same |
| KR102060425B1 (ko) * | 2017-10-31 | 2020-02-11 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 태양전지 전극용 도전성 페이스트 및 이에 포함되는 유리 프릿, 그리고 태양 전지 |
| CN108183065A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 北京品捷电子科技有限公司 | 一种消除晶圆翘曲的方法及复合衬底 |
| CN110718604A (zh) * | 2018-06-26 | 2020-01-21 | 上海硅洋新能源科技有限公司 | P型晶硅太阳能电池的背场及背钝化层制备方法 |
| KR102087813B1 (ko) * | 2018-06-28 | 2020-03-19 | 한국에너지기술연구원 | 패시베이션 특성이 향상된 태양전지 |
| KR20210010095A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| KR102498523B1 (ko) * | 2019-10-16 | 2023-02-10 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| CN112687763B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-12-09 | 天合光能股份有限公司 | 一种钝化接触晶体硅电池制备方法 |
| CN113097341B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-10-31 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种PERC电池、其AlOx镀膜工艺、多层AlOx背钝化结构及方法 |
| CN117525212B (zh) * | 2024-01-04 | 2024-03-19 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种太阳能电池钝化结构及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1489667A2 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method for backside surface passivation of solar cells and solar cells with such passivation |
| WO2005004198A2 (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-13 | North Carolina State University | Complex oxides for use in semiconductor devices and related methods |
| RU2336596C1 (ru) * | 2007-04-11 | 2008-10-20 | Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Полупроводниковый фотоэлектрический генератор (варианты) |
| CN101488529A (zh) * | 2008-01-16 | 2009-07-22 | 财团法人工业技术研究院 | 太阳能电池的钝化层结构及其制造方法 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0548123A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 光電変換素子 |
| JP3050064B2 (ja) * | 1994-11-24 | 2000-06-05 | 株式会社村田製作所 | 導電性ペースト、この導電性ペーストからなるグリッド電極が形成された太陽電池及びその製造方法 |
| JP2001202822A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-07-27 | Murata Mfg Co Ltd | 導電性ペースト |
| JP2002270869A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| JP2003249277A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 色素増感太陽電池電極 |
| US7045430B2 (en) * | 2002-05-02 | 2006-05-16 | Micron Technology Inc. | Atomic layer-deposited LaAlO3 films for gate dielectrics |
| JP2004193350A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
| US6815246B2 (en) * | 2003-02-13 | 2004-11-09 | Rwe Schott Solar Inc. | Surface modification of silicon nitride for thick film silver metallization of solar cell |
| JP4118187B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2008-07-16 | 信越半導体株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP2005311060A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法、太陽電池 |
| US7759158B2 (en) * | 2005-03-22 | 2010-07-20 | Applied Materials, Inc. | Scalable photovoltaic cell and solar panel manufacturing with improved wiring |
| JP2008204967A (ja) * | 2005-05-31 | 2008-09-04 | Naoetsu Electronics Co Ltd | 太陽電池素子及びその製造方法 |
| US7195999B2 (en) * | 2005-07-07 | 2007-03-27 | Micron Technology, Inc. | Metal-substituted transistor gates |
| US8721931B2 (en) * | 2005-12-21 | 2014-05-13 | E I Du Pont De Nemours And Company | Paste for solar cell electrode, solar cell electrode manufacturing method, and solar cell |
| JP4767110B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2011-09-07 | シャープ株式会社 | 太陽電池、および太陽電池の製造方法 |
| JP5118044B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2013-01-16 | 信越半導体株式会社 | 半導体基板並びに電極の形成方法及び太陽電池の製造方法 |
| JP2008066212A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Toray Ind Inc | 色素増感型太陽電池用導電性基板 |
| NL2000248C2 (nl) * | 2006-09-25 | 2008-03-26 | Ecn Energieonderzoek Ct Nederl | Werkwijze voor het vervaardigen van kristallijn-silicium zonnecellen met een verbeterde oppervlaktepassivering. |
| TWI320974B (en) * | 2006-09-27 | 2010-02-21 | Sino American Silicon Prod Inc | Solar cell and method of fabircating the same |
| EP2087527A1 (en) * | 2006-12-01 | 2009-08-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for manufacturing the same |
| US20100096014A1 (en) | 2006-12-25 | 2010-04-22 | Hideyo Iida | Conductive paste for solar cell |
| KR100974226B1 (ko) * | 2007-03-23 | 2010-08-06 | 엘지전자 주식회사 | 유전체를 이용한 태양전지의 후면 반사막 및 패시베이션층형성 |
| KR100927212B1 (ko) * | 2007-07-24 | 2009-11-16 | 한국과학기술연구원 | 속빈 구 형태의 금속산화물 나노입자를 포함하는 염료감응태양전지용 광전극 및 이의 제조방법 |
| US8309844B2 (en) * | 2007-08-29 | 2012-11-13 | Ferro Corporation | Thick film pastes for fire through applications in solar cells |
| JP2011503772A (ja) * | 2007-10-18 | 2011-01-27 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 伝導性組成物、および半導体デバイスの製造における使用方法：Ｍｇ含有添加剤 |
| WO2009064870A2 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Advent Solar, Inc. | Selective emitter and texture processes for back contact solar cells |
| DE102007054384A1 (de) * | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle mit einer oberflächenpassivierenden Dielektrikumdoppelschicht und entsprechende Solarzelle |
| TW200929575A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | Ind Tech Res Inst | A passivation layer structure of the solar cell and the method of the fabricating |
| KR101189623B1 (ko) * | 2008-02-19 | 2012-10-10 | 주식회사 엘지화학 | 실리콘 태양전지의 전면전극 형성용 금속 페이스트 조성물및 그 제조 방법과 이를 포함하는 실리콘 태양전지 |
| JP5186673B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-04-17 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| US20100108134A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Crystal Solar, Inc. | Thin two sided single crystal solar cell and manufacturing process thereof |
| US20100275995A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Calisolar, Inc. | Bifacial solar cells with back surface reflector |
| US20110132444A1 (en) * | 2010-01-08 | 2011-06-09 | Meier Daniel L | Solar cell including sputtered reflective layer and method of manufacture thereof |
-
2010
- 2010-05-24 EP EP20196435.0A patent/EP3770974A1/en not_active Withdrawn
- 2010-05-24 WO PCT/JP2010/058706 patent/WO2011033826A1/ja active Application Filing
- 2010-05-24 KR KR1020207013373A patent/KR102247785B1/ko active IP Right Grant
- 2010-05-24 EP EP10816939.2A patent/EP2479804B1/en active Active
- 2010-05-24 KR KR1020187029823A patent/KR102017558B1/ko active IP Right Grant
- 2010-05-24 KR KR1020197023184A patent/KR102111411B1/ko active IP Right Grant
- 2010-05-24 CA CA2774405A patent/CA2774405C/en active Active
- 2010-05-24 MY MYPI2012001172A patent/MY162597A/en unknown
- 2010-05-24 CN CN201080050384.8A patent/CN102598308B/zh active Active
- 2010-05-24 KR KR1020127009329A patent/KR20120083400A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-05-24 KR KR1020207036621A patent/KR102340522B1/ko active IP Right Grant
- 2010-05-24 US US13/496,596 patent/US10032940B2/en active Active
- 2010-05-24 KR KR1020177018194A patent/KR20170081735A/ko active Application Filing
- 2010-05-24 JP JP2011531826A patent/JP5649580B2/ja active Active
- 2010-05-24 AU AU2010296714A patent/AU2010296714B9/en not_active Ceased
- 2010-05-24 EP EP20196434.3A patent/EP3806165B1/en active Active
- 2010-05-24 RU RU2012115464/28A patent/RU2532137C2/ru active
- 2010-05-24 EP EP23204282.0A patent/EP4287272A3/en active Pending
-
2018
- 2018-06-21 US US16/014,691 patent/US11538944B2/en active Active
-
2019
- 2019-05-28 US US16/423,325 patent/US11545588B2/en active Active
-
2022
- 2022-11-16 US US17/988,063 patent/US20230074411A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005004198A2 (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-13 | North Carolina State University | Complex oxides for use in semiconductor devices and related methods |
| EP1489667A2 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method for backside surface passivation of solar cells and solar cells with such passivation |
| RU2336596C1 (ru) * | 2007-04-11 | 2008-10-20 | Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Полупроводниковый фотоэлектрический генератор (варианты) |
| CN101488529A (zh) * | 2008-01-16 | 2009-07-22 | 财团法人工业技术研究院 | 太阳能电池的钝化层结构及其制造方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2590284C1 (ru) * | 2015-04-10 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Солнечный элемент |
| US11521853B2 (en) | 2015-05-28 | 2022-12-06 | SemiNuclear, Inc. | Composition and method for making picocrystalline artificial borane atoms |
| US11651957B2 (en) | 2015-05-28 | 2023-05-16 | SemiNuclear, Inc. | Process and manufacture of low-dimensional materials supporting both self-thermalization and self-localization |
| RU2632266C2 (ru) * | 2016-02-09 | 2017-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Гетероструктурный фотоэлектрический преобразователь на основе кристаллического кремния |
| RU2632267C2 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе", ООО "НТЦ ТПТ" | Структура фотопреобразователя на основе кристаллического кремния и линия по его производству |
| RU2744435C2 (ru) * | 2016-11-29 | 2021-03-09 | Семиньюклиар, Инк. | Композиция и способ получения пикокристаллических искусственных атомов борана |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2532137C2 (ru) | Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов | |
| US8916768B2 (en) | Surface passivation of silicon based wafers | |
| RU2571167C2 (ru) | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента | |
| US20100015749A1 (en) | Rapid thermal oxide passivated solar cell with improved junction | |
| WO2011145731A1 (ja) | 太陽電池素子およびその製造方法ならびに太陽電池モジュール | |
| SG191044A1 (en) | Solar cell and solar-cell module | |
| Iftiquar et al. | Fabrication of crystalline silicon solar cell with emitter diffusion, SiNx surface passivation and screen printing of electrode | |
| TW201804628A (zh) | 光伏特元件及其製造方法 | |
| Sepeai et al. | Fabrication and characterization of Al-BSF bifacial solar cell | |
| Yang et al. | High efficiency n-type silicon solar cells with local back surface fields formed by laser chemical processing |