RU2571444C2 - Солнечный элемент и модуль солнечного элемента - Google Patents
Солнечный элемент и модуль солнечного элемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571444C2 RU2571444C2 RU2013131015/28A RU2013131015A RU2571444C2 RU 2571444 C2 RU2571444 C2 RU 2571444C2 RU 2013131015/28 A RU2013131015/28 A RU 2013131015/28A RU 2013131015 A RU2013131015 A RU 2013131015A RU 2571444 C2 RU2571444 C2 RU 2571444C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- solar cell
- silicon
- cell according
- collector
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 66
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 60
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 16
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 19
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 17
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 5
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical class 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
- 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
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical compound BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry 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
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000887125 Chaptalia nutans Species 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005088 metallography Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JVJQPDTXIALXOG-UHFFFAOYSA-N nitryl fluoride Chemical compound [O-][N+](F)=O JVJQPDTXIALXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 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
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV 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
- H01L31/0216—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)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Согласно изобретению предложен солнечный элемент, в котором эмиттерный слой со стороны светопринимающей поверхности подложки на основе кристаллического кремния, с легирующей примесью противоположного типа проводимости, образован из кремниевой подложки, добавленной к упомянутому эмиттерному слою, пассивирующая пленка образована на поверхности кремниевой подложки, а также образованы вытягивающий электрод и коллекторный электрод. Упомянутый вытягивающий электрод вытягивает фотогенерированный заряд из кремниевой подложки, а упомянутый коллекторный электрод контактирует с вытягивающим электродом, по меньшей мере частично, и накаплиавает заряд, собранный на вытягивающем электроде. Вытягивающий электрод содержит первый электрод, который состоит из спеченной проводящей пасты, содержащей легирующую примесь, которая делает кремний проводящим. Упомянутый первый электрод, по меньшей мере, сформирован таким образом, чтобы он проходил сквозь вышеупомянутый пассивирующий слой. Коллекторный электрод содержит второй электрод, который обладает более высокой проводимостью, чем вышеупомянутый первый электрод. Данное изобретение снижает потери на электросопротивление контакта между кремнием и электродами, потери на электросопротивление, вызванные электросопротивлением электрода, и оптические и электрические потери в эмиттерном слое, что, таким образом, значительно улучшает характеристики солнечного элемента. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к солнечному элементу и модулю солнечного элемента, обладающему преимуществами, состоящими в низкой стоимости и высокой эффективности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Фиг. 1 иллюстрирует одну обычную модель солнечного элемента массового производства, в котором использована подложка из моно- или поликристаллического кремния. Солнечный элемент включает кремниевую подложку p-типа 101, полученную путем легирования монокристаллического кремния легирующей примесью, такой как B или Ga. Эмиттерный слой 102 формируют в светопринимающей поверхности кремниевой подложки 101 путем термообработки, приводящей к диффузии легирующей примеси, придающей подложке проводимость n-типа, такой как P или Sb, в кремниевую подложку 101, в высокой концентрации. Множество вытягивающих электродов 104 шириной нескольких сотен до нескольких десятков микрон (tens of microns, tm) располагают таким образом, чтобы они примыкали к эмиттерному слою 102, для вытягивания фотогенерированного электрического заряда из подложки 101. Также несколько коллекторных электродов 105 шириной в несколько миллиметров (мм) располагают для накопления зарядов, вытянутых вытягивающими электродами 104, и они соединяют между собой солнечные элементы. Тогда как эти электроды могут быть сформированы различными способами, один способ, широко используемый, с точки зрения стоимости состоит в печатании металлической пасты, содержащей тонкие частицы металла, такого как Ag, и органическое связующее вещество, через экран, и т.п., и термообработке при температуре от нескольких сотен до примерно 850°C для связывания ее с подложкой. На поверхности подложки, противоположной светопринимающей поверхности, формируют обратный электрод 107 с полярностью, противоположной полярности электрода на светопринимающей стороне, с использованием металлической пасты, содержащей тонкие частицы металла, такого как Al или Ag, и органическое связующее вещество, путем трафаретной печати и отжига при температуре примерно 700-850°C. Между кремниевой подложкой 101 и обратным электродом 107 формируют слой электрического поля 106, содержащий легирующую примесь для придания ему той же проводимости p-типа, что и у подложки, такую как Al, B или Ga в высокой концентрации, для эффективного вытягивания наружу заряда, генерируемого на обратной стороне. Кроме того, в области падения света на солнечный элемент формируют пассивирующую пленку 103 для волноводного распространения света. В качестве пассивирующей пленки обычно используют пленку из нитрида кремния, которую образуют путем химического осаждения из паровой фазы (chemical vapor deposition, CVD), и т.п.
Пассивирующая пленка также обладает дополнительной важной функцией пассивирования поверхности кремния. Внутри кристаллов атомы кремния находятся в стабильном состоянии из-за ковалентной связи между соседними атомами. Однако на поверхности, соответствующей концу расположения атомов, где больше нет никаких соседних связанных атомов, возникает нестабильный уровень энергии, известный как «ненасыщенная связь». Поскольку ненасыщенная связь является электрически активной, она захватывает и гасит заряд, фотогенерированный внутри кремния, ослабляя работу солнечного элемента. Таким образом, солнечные элементы были подвергнуты пассивирующей обработке поверхности или, иными словами, были обработаны с образованием электрического поля, в результате чего фотогенерированные носители не могли быть захвачены ненасыщенными связями. Пленка нитрида кремния, образованная путем CVD, широко используется, поскольку ее оптические свойства являются пригодными для кремниевых солнечных элементов, и поскольку пленка сама по себе имеет положительный фиксированный заряд, а также обладает высоким пассивирующим эффектом, из-за включения большого количества водорода, способного пассивировать ненасыщенные связи.
С другой стороны, в эмиттерном слое, где присутствует электрический заряд с высокой плотностью, межзонная рекомбинация электронов и дырок, известная как Оже-рекомбинация, становится значительной, ослабляя работу солнечного элемента. Также явление фотонного поглощения свободным зарядом, известное как поглощение свободного носителя, становится заметным с точки зрения уменьшения величины фотогенерированного заряда. Следовательно, является желательным, чтобы концентрация легирующей примеси в эмиттерном слое поддерживалась как можно на более низком уровне, или чтобы глубина эмиттерного слоя была как можно более низкой. Однако снижение концентрации легирующей примеси, в свою очередь, повышает электросопротивление контакта между кремниевым и металлическим электродами, усиливая проблему повышенных омических потерь генерируемой мощности. Также образование мелкозалегающего эмиттерного слоя является трудным для регулирования, что усложняет поддержание высокого выхода продукции на уровне массового производства. Даже при возможности формирования мелкозалегающего эмиттерного слоя электрод может проникать сквозь эмиттерный слой в ходе образования электрода, включая этап отжига. Это часто приводит к явлению, состоящему в том, что какая-либо эффективность солнечного элемента становится недоступной.
Способы для предотвращения этих проблем включают способ селективного добавления высокой концентрации легирующей примеси к области формирования электрода, при отсутствии добавления какой-либо легирующей примеси к области, в которой отсутствует формирование электрода (известной как «область локального легирования»), и способ добавления легирующей примеси в относительно низкой концентрации (известный как «двойное легирование»).
Структуру локального легирования или структуру двойного легирования обычно создают путем образования диэлектрической пленки шириной несколько сотен нанометров (нм), такой как пленка оксида кремния или пленка нитрида кремния, на поверхности подложки, в качестве диффузионного барьера, обнажения части диэлектрической пленки, образующей электрод, путем использования фотолитографии (см., например, J. Knobloch, A. Noel, E. Schaffer, U. Schubert, F. J. Kainerewerd, S. Klussmann, W. Wettling, Proc. 23rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, p.271, 1993), травильной пасты (см., например, JP-A 2003-531807), или лазерной абляции и термообработки в печи для термообработки для диффузии паровой фазы легирующей примеси только через просвет. Однако эти способы совсем не подходят для массового производства, поскольку они включают сложные этапы или требуют наличия дорогостоящих материалов или аппаратуры.
Один более простой способ, пригодный для массового производства, состоит в предварительном перемешивании легирующей примеси в проводящей пасте в качестве материала для формирования электрода, как предложено, например, в работе D. L. Meier, H. P. Davis, R. A. Garcia, J. A. Jessup, Proc. 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, p.69, 2000. С помощью этого способа P добавляют к пасте Ag в качестве легирующей примеси, например, пасту печатают на кремниевую подложку, а затем пасту прокаливают при точке эвтектики Ag и Si или выше. Тогда как часть кремния, на который наносили пасту Ag, тут же расплавлялась и рекристаллизовывалась при охлаждении, P, содержавшийся в пасте Ag, попадал в кремний, вследствие чего ниже части, на которой формировался электрод, немедленно образовывалась область с высокой концентрацией легирующей примеси P. Этот способ обычно называют «самолегированием», а проводящую пасту, предназначенную для реализации этого способа, называют «пастой для самолегирования». В вышеуказанной статье сообщается, что данный способ фактически приводит к хорошему электрическому контакту между Ag и Si.
С другой стороны, паста для самолегирования содержит легирующую примесь для формирования самолегированной области, которая дополнительно способствует эффективному формированию слоя с высокой концентрацией легирующей примеси, и т.п. в относительно высоких пропорциях. По этой причине, тогда как паста для самолегирования обеспечивает хороший электрический контакт между электродом и кремнием, содержание частиц металла, вносящих вклад в перенос заряда, вытянутого из кремниевой подложки, должно поддерживаться на низком уровне. В результате, спеченное тело, образованное из пасты для самолегирования, обладает высоким электросопротивлением межсоединения, что порождает проблему, состоящую в снижении выходной мощности солнечного элемента.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
Задача изобретения, которая поставлена вследствие вышеупомянутых обстоятельств, состоит в обеспечении солнечного элемента и модуль солнечного элемента, обладающего преимуществами, состоящими в хорошем электрическом контакте между кремниевой подложкой и вытягивающим электродом, сниженных потерях, вызванных электросопротивлением межсоединения электрода, и в исключительных характеристиках солнечного элемента.
Решение проблемы
Авторы изобретения, проведя обширные исследования для достижения вышеуказанной задачи, обнаружили, что если первый электрод в форме спеченного тела, образованного проводящей пастой, содержащей легирующую примесь для придания проводимости кремнию, используется в качестве вытягивающего электрода, а второй электрод, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод, используется в качестве коллекторного электрода, то потери, вызванные электросопротивлением контакта между кремниевой подложкой и вытягивающим электродом, и потери, вызванные электросопротивлением электрода, снижаются, и характеристики солнечного элемента резко улучшаются. Изобретение основывается на этом обнаружении.
Следовательно, изобретение обеспечивает солнечный элемент и модуль солнечного элемента, как задано ниже.
(1) Солнечный элемент, содержащий подложку на основе кристаллического кремния одного типа проводимости, имеющую светопринимающую поверхность, эмиттерный слой, образованный со стороны светопринимающей поверхности подложки и имеющий добавленную к нему легирующую примесь противоположного типа проводимости, пассивирующую пленку, образованную на поверхности подложки, вытягивающий электрод для вытягивания фотогенерированного заряда из кремниевой подложки, и коллекторный электрод, находящийся в контакте, по меньшей мере, с частью вытягивающего электрода, предназначенный для накопления заряда, вытянутого вытягивающим электродом, характеризующийся тем, что вытягивающий электрод включает первый электрод в форме спеченной проводящей пасты, содержащей легирующую примесь для придания проводимости кремнию, причем, по меньшей мере, первый электрод образован таким образом, чтобы он проникал сквозь пассивирующий слой, а коллекторный электрод включает второй электрод, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод.
(2) Солнечный элемент по п. (1), в котором ниже границы раздела между эмиттерным слоем кремниевой подложки и первым электродом образована самолегированная область, полученная в результате диффузии легирующей примеси в первом электроде в ходе этапа спекания.
(3) Солнечный элемент по п. (1) или (2), в котором самолегированная область обладает более низким удельным электросопротивлением, чем эмиттерный слой, расположенный рядом с ней.
(4) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(3), в котором первый электрод образован из проводящей пасты на основе Ag и содержит в качестве легирующей примеси B, Al, Ga, P, As, In или Sb в свободном состоянии или в виде их соединений или их сочетания.
(5) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(4), в котором первый электрод частично контактирует или полностью покрыт вторым электродом.
(6) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(5), в котором вытягивающий электрод имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, а коллекторный электрод имеет монослойную структуру, состоящую из второго электрода.
(7) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(5), в котором каждый из электродов, вытягивающий и коллекторный, имеют структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов.
(8) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(5), в котором вытягивающий электрод состоит из первого электрода, а коллекторный электрод состоит из второго электрода.
(9) Солнечный элемент по любому из пп. (1)-(8), в котором пассивирующая пленка содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния, оксид алюминия, аморфный кремний, микрокристаллический кремний или оксид титана или их сочетания.
(10) Солнечный элемент, содержащий подложку на основе кристаллического кремния, имеющую несветопринимающую поверхность, пассивирующую пленку, образованную на несветопринимающей поверхности, вытягивающий электрод для вытягивания фотогенерированного заряда из кремниевой подложки, и коллекторный электрод, расположенный, по меньшей мере, частично в контакте с вытягивающим электродом, для накапливания заряда, собранного вытягивающим электродом, отличающийся тем, что вытягивающий электрод включает первый электрод в форме спеченной проводящей пасты, содержащий легирующую примесь для придания проводимости кремнию, причем, по меньшей мере, первый электрод образован таким образом, чтобы он проникал сквозь пассивирующий слой, а коллекторный электрод включает второй электрод, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод.
(11) Солнечный элемент по п. (10), в котором на устройстве сопряжения между кремниевой подложкой и первым электродом образована самолегированная область, полученная в результате диффузии легирующей примеси в первом электроде в ходе этапа спекания.
(12) Солнечный элемент по п. (10) или (11), в котором самолегированная область обладает более низким удельным электросопротивлением, чем несамолегированная область, расположенная рядом с ней.
(13) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(12), в котором первый электрод образован из проводящей пасты на основе Ag и содержит B, Al, Ga, P, As, In или Sb в свободном состоянии или в виде их соединений или их сочетания.
(14) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(13), в котором первый электрод частично контактирует или полностью покрыт вторым электродом.
(15) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(14), в котором вытягивающий электрод имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, а коллекторный электрод имеет монослойную структуру, состоящую из второго электрода.
(16) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(14), в котором каждый из электродов, вытягивающий и коллекторный, имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов.
(17) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(14), в котором вытягивающий электрод состоит из первого электрода, а коллекторный электрод состоит из второго электрода.
(18) Солнечный элемент по любому из пп. (10)-(17), в котором пассивирующая пленка содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния, оксид алюминия, аморфный кремний, микрокристаллический кремний или оксид титана или их сочетания.
(19) Модуль солнечного элемента, содержащий электрически соединенные солнечные элементы по любому из пп. (1)-(18).
Благоприятные эффекты изобретения
В солнечном элементе, содержащем вытягивающий и коллекторный электроды, электрод для самолегирования и высокопроводящий электрод используют, соответственно, в качестве вытягивающего электрода и коллекторного электрода. Тогда потери, вызванные электросопротивлением контакта кремний-электрод, и потери, вызванные электросопротивлением электрода, снижаются, и в то же время снижаются оптические и электрические потери в эмиттерном слое. Характеристики солнечного элемента резко улучшаются. Также способ может быть внедрен посредством стандартной трафаретной печати и аналогичных технологий, которые являются вполне эффективными для снижения затрат.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры стандартного солнечного элемента.
Фиг. 2 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры солнечного элемента в одном варианте воплощения изобретения.
Фиг. 3 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры солнечного элемента в другом варианте воплощения изобретения.
Фиг. 4 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры солнечного элемента в еще одном варианте воплощения изобретения.
Фиг. 5 представляет собой горизонтальную проекцию печатной формы, предназначенной для использования при формировании электрода согласно изобретению, (А) показывающую изображение одного вытягивающего электрода, (В) показывающую изображение одного коллекторного электрода и (С) показывающую комбинированное изображение вытягивающего и коллекторного электродов.
Фиг. 6 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры солнечного элемента в еще одном варианте воплощения изобретения.
Фиг. 7 представляет собой схематическое перспективное изображение примерной структуры солнечного элемента в еще одном варианте воплощения изобретения.
Фиг. 8 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую значения электросопротивления межсоединения и электросопротивления контакта в примере и в сравнительном примере.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
Обратимся к фиг. 2-8, где представлено несколько вариантов воплощения изобретения, описанных ниже. Одинаковые номера ссылок означают одинаковые или соответствующие детали на всех представленных изображениях, при том что их описания иногда опущены.
Фиг. 2 иллюстрирует солнечный элемент в одном варианте воплощения изобретения. Солнечный элемент включает подложку на основе кристаллического кремния 201 одного типа проводимости, эмиттерный слой 202, образованный на кремниевой подложке 201 и имеющий добавленную к нему легирующую примесь противоположного типа проводимости, пассивирующую пленку 203, образованную на поверхности эмиттерного слоя 202, вытягивающий электрод для вытягивания фотогенерированного электрического заряда из кремниевой подложки 201, и коллекторный электрод для накопления заряда, вытянутого вытягивающим электродом, причем электроды образованы путем печатания и прокаливания проводящей пасты. Вытягивающий электрод включает первый электрод 204 в форме спеченного тела проводящей пасты, содержащей легирующую примесь для придания кремнию того же типа проводимости, что и у эмиттерного слоя. Первый электрод 204 формируют таким образом, чтобы он проникал сквозь пассивирующий слой 203, и в то же время самолегированная область 208, в которую легирующая примесь диффундирует из первого электрода 204 при высокой концентрации, образуется непосредственно ниже первого электрода 204. Это способствует установлению хорошего электрического контакта между первым электродом 204 и кремниевой подложкой 201 и снижает концентрацию легирующей примеси или глубину залегания эмиттерного слоя 202 и, в конечном счете, ослабляет любое ухудшение характеристики солнечного элемента, вызванные рекомбинацией носителей и поглощением свободных носителей в эмиттерном слое. Кроме того, коллекторный электрод включает второй электрод 205, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод 204, что способствует значительному снижению потерь выходной мощности солнечного элемента, вызванных электросопротивлением межсоединения. В значительной мере проиллюстрирован слой 206 электрического поля и обратный электрод 207.
Далее будет описан один примерный способ изготовления солнечного элемента согласно изобретению. Изобретение не ограничено солнечным элементом, изготовленным этим способом.
Срез 100 монокристаллической кремниевой подложки p-типа, в которой кремний высокой чистоты легирован элементом III группы, таким как B или Ga, для придания ей удельного электросопротивления 0,1-5 Ом·см, протравливают концентрированным щелочным раствором гидроксида натрия или гидроксида калия, с концентрацией 5-60% масс., или смешанной кислотой, представляющей собой смесь фтороводородной и азотной кислот, для удаления слоя поврежденной поверхности. Моноподложка на основе кристаллического кремния может быть приготовлена методом Чохральского или методом плавающей зоны.
Впоследствии поверхность подложки обеспечивают микроскопическими неровностями, известными как текстура. Текстура является эффективным средством для снижения отражательной способности солнечных элементов. Текстура может быть легко обеспечена путем пропитки подложки в горячем щелочном растворе гидроксида натрия, гидроксида калия, карбоната калия, карбоната натрия, гидрокарбоната натрия или гидроксида тетраметиламмония (концентрация 1-10% масс.) при температуре 60-100°C в течение примерно 10-30 минут. Часто для контроля реакции в щелочном растворе растворяют надлежащее количество 2-пропанола.
Текстурирование следует за промывкой водным раствором кислоты, такой как хлороводородная кислота, серная кислота, азотная кислота или фтороводородная кислота или их смеси. Промывка хлороводородной кислотой является предпочтительной с точки зрения затрат и свойств. Для повышения чистоты промывку можно осуществлять путем перемешивания 0,5-5% масс. водного раствора перекиси водорода с водным раствором хлороводородной кислоты и нагрева при 60-90°C.
На подложке эмиттерный слой образуется за счет диффузии паровой фазы с использованием оксихлорида фосфора. Концентрацию P и глубину залегания эмиттерного слоя определяют по балансу электросопротивления электрического тока через эмиттерный слой и эффект пассивации поверхности и т.п. Как правило, их определяют таким образом, чтобы эмиттерный слой мог обладать поверхностным электросопротивлением 50-400 Ом/квадрат (Ом/□), измеренным четырехэлектродным методом.
В обычных кремниевых солнечных элементах p-n переход должен быть создан только на светопринимающей поверхности. С этой целью должно быть использовано подходящее средство для предотвращения какого-либо p-n перехода на задней поверхности, например, за счет осуществления диффузии, при совмещении двух подложек, или за счет стравливания диффузионного слоя на одной стороне в водном щелочном растворе, и т.п. В конце диффузии стекло, образованное на поверхности, удаляют с использованием хлороводородной кислоты и т.п.
Затем на светопринимающей поверхности образуется антиотражающая/пассивирующая пленка. С использованием системы химического осаждения из паровой фазы для образования пленки осаждают пленку из нитрида кремния или аналогичную пленку шириной 80-125 нм, как правило, примерно 100 нм. Часто в качестве газа-реагента используют смесь моносилана (SiH4) и аммиака (NH3), хотя вместо NH3 можно использовать азот. Также желаемый показатель преломления может быть получен с использованием газообразного H2 для разбавления пленкообразующих частиц, для регулирования давления процесса или для разбавления газообразного реагента. Пленка не ограничивается нитридом кремния и вместо него можно использовать оксид кремния, карбид кремния, оксид алюминия, аморфный кремний, микрокристаллический кремний или оксид титана, при том что она может быть образована путем термообработки, осаждения атомного слоя и т.п., а также путем химического осаждения из паровой фазы.
Затем на эмиттерном слое формируют первый электрод. Для первого электрода используют, например, серебряную пасту, которую приготавливают путем смешивания серебряного порошка, стеклокерамического припоя и легирующей примеси с органическим связующим.
Поскольку типом проводимости эмиттерного слоя в данном варианте воплощения является n-тип, легирующей примесью, используемой в настоящей работе, является элемент V группы, такой как P, In или Sb в свободном состоянии, или в виде их соединений или их сочетания. Состав пасты должен быть отрегулирован в зависимости от структуры и типа солнечного элемента. При использовании пентоксида дифосфора ее рецептура составляет примерно 0,1-30% масс., а предпочтительно 2-15% масс. Тип и количество органического связующего хорошо известны.
Пасту наносят путем трафаретной печати и последующего отжига или термообработки для установления проводимости между электродом и кремнием. Данная термообработка известна как явление сквозного прокаливания, при котором в ходе прокаливания серебряной пасты пленка нитрида кремния взаимодействует с стеклокерамическим припоем и, таким образом, разлагается, позволяя частицам Ag проникать сквозь пленку нитрида кремния, с образованием электрического контакта с подложкой. Технология сквозного прокаливания широко используется при изготовлении солнечных элементов на основе кристаллического кремния.
Хотя легирующая примесь в серебряной пасте диффундирует, отчасти в кремниевую подложку, с достижением самолегирования даже при термообработке при температуре примерно 700-800°C в электроде, что соответствует обычно применяемому диапазону температур прокаливания, для более эффективного формирования самолегированной области рекомендуется прокаливание при температуре большей или равной 835°C, т.е. точке эвтектики Ag и Si. При прокаливании при этой или при более высокой температуре кремний взаимодействует с серебром и расплавляется, а затем рекристаллизуется, привнося дополнительную легирующую примесь. По существу, происходит высококонцентрационное легирование, что улучшает электрический контакт между спеченным серебром и кремнием.
Электрическое сопротивление контакта между кремнием и электродом находится во взаимосвязи с концентрацией носителей, то есть с концентрацией легирующей примеси на поверхности кремния и материала электрода. Там, где образуется электрический контакт между стандартным отпечатанным серебряным электродом и кремнием, предполагается, что концентрация легирующей примеси на поверхности кремния должна составлять, по меньшей мере, 1×10-9 см3, предпочтительно, по меньшей мере, 5×10-9 см3.
Концентрация легирующей примеси может быть измерена непосредственно методом масс-спектроскопии вторичных ионов (secondary ion mass spectroscopy, SIMS) и т.п. Однако такое количественное измерение на производственном участке почти не используется, поскольку приготовление образца является громоздким, а измерение требует навыка.
Для простоты измерения используется способ распределенного сопротивления. В частности, способ состоит в помещении двух металлических зондов впритык к кремниевой подложке, запускании электрического тока между двумя точками и измерении падения напряжения между ними. Распределительное сопротивление представляет собой падение напряжения, деленное на значение тока. Поскольку падение напряжения происходит в принципе в сверхмалой области вблизи точки контакта зонда, этот способ обеспечивает оценку сверхмалой области. Если область контакта между зондом и кремниевой подложкой распознается, то может быть определено удельное электросопротивление в зависимости от концентрации легирующей примеси на поверхности кремния.
Для того чтобы самолегированная область функционировала эффективно, является предпочтительным, чтобы удельное электросопротивление области на его поверхности составляло 10 мОм·см или менее, более предпочтительно 2 мОм·см или менее. Более низкий предел обычно составляет, по меньшей мере, 0,5 мОм·см, хотя это и не является критическим.
Также является предпочтительным, чтобы удельное электросопротивление эмиттерного слоя (образованного в светопринимающей области) на его поверхности было, насколько возможно, большим с точки зрения подавления вышеупомянутых оптических потерь и потерь на рекомбинацию носителей, но является предпочтительным, чтобы оно было несколько ниже с точки зрения повышения фотонапряжения. То есть удельное электросопротивление эмиттерного слоя на его поверхности должно падать в оптимальном диапазоне. Оптимальный диапазон составляет 5-50 мОм·см, хотя он изменяется в зависимости от структуры солнечного элемента. С другой стороны, для получения максимального преимущества от двойной легирующей структуры эмиттерный слой должен быть спроектирован и отрегулирован таким образом, чтобы удельное электросопротивление эмиттерного слоя на его поверхности могло бы быть более высоким, чем удельное электросопротивление самолегированной области.
После формирования первого электрода указанным способом, второй электрод формируют на первом электроде путем трафаретной печати и прокаливания.
Второй электрод должен быть обеспечен более высокой проводимостью, чем первый электрод, в целях подавления потерь на электросопротивление межсоединения, когда заряд, вытягиваемый из кремниевой подложки в первый электрод, течет в коллекторный электрод. Такой электрод может быть приготовлен с использованием серебряной пасты, содержащей более высокую долю, например, частиц серебра. Удельное электросопротивление второго электрода, которое предпочтительно является более низким, желательно должно составлять самое большее до 5 мОм·см, более предпочтительно до 3 мОм·см.
Что касается последовательности прокаливания первого и второго электродов, этапы печатания и прокаливания первого электрода и этапы печатания и прокаливания второго электрода могут быть осуществлены по отдельности, как было упомянуто выше. В качестве альтернативы после печатания и сушки первого электрода печатают второй электрод, и для одновременного прокаливания обоих электродов осуществляют одну общую термообработку.
Что касается вытягивающего электрода и коллекторного электрода, вытягивающий электрод может иметь структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, а коллекторный электрод может иметь монослойную структуру, состоящую из второго электрода, как показано на фиг. 2. В качестве альтернативы, вытягивающий электрод может иметь монослойную структуру, состоящую из первого электрода, а коллекторный электрод может иметь монослойную структуру, состоящую из второго электрода, как показано на фиг. 3.
Также каждый электрод, вытягивающий и коллекторный, может иметь структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, как показано на фиг. 4.
Структура этих электродов может быть приготовлена, например, путем нанесения электродной пасты трафаретной печатью, для создания, в случае первого электрода, рисунка, состоящего исключительно из вытягивающих электродов, как показано на фиг. 5(А), или рисунка, как вытягивающих, так и коллекторных электродов, как показано на фиг. 5(С), а в случае второго электрода, рисунка, как показано на фиг. 5(С), или рисунка, состоящего исключительно из коллекторных электродов, как показано на фиг. 5(В).
Способ формирования электрода не ограничен трафаретной печатью и может быть осуществлен с использованием струйной печати, дозатора, металлографии, аэрозольного распыления и т.п. Электрод, имеющий структуру, как показано на фиг. 4, может быть приготовлен путем осуществления металлизации, с помощью первого электрода, служащего в качестве затравки для создания второго электрода. Для металлизации применяется нанесение покрытия методом электроосаждения, нанесение покрытия методом химического восстановления или нанесение фотоэлектролитического покрытия.
В варианте воплощения, в котором коллекторный электрод представляет собой монослойную структуру, состоящую из второго электрода, второй электрод может проникать сквозь пассивирующий слой 203, например, за счет способности к сквозному прокаливанию, до того, как он станет контактировать с эмиттерным слоем 202, как показано на фиг. 2 и 3, или не может проникать сквозь пассивирующий слой 203, как показано на фиг. 6.
Вариант воплощения согласно фиг. 6, в котором пассивирующая пленка находится непосредственно ниже коллекторного электрода, оставляет незатронутым препятствия для рекомбинации носителей на поверхности кремния в этой части, что, таким образом, улучшает характеристики солнечного элемента. Способность к сквозному прокаливанию электродной пасты для ее проникновения сквозь пассивирующую пленку связана с величиной нижней температуры размягчения добавляемого стеклокерамического припоя. Следовательно, второй электрод может быть создан с использованием пасты для высокотемпературного прокаливания, содержащей относительно малое количество стеклокерамического припоя или в которой отсутствует стеклокерамический припой, или смоляная паста, обладающая низкотемпературным отверждением.
Обратный электрод формируют путем перемешивания алюминиевого порошка с органическим связующим и печатания полученной пасты путем трафаретной печати. За печатанием следует прокаливание при температуре 700-900°C в течение 5-30 минут с образованием обратного электрода и слоя для электрического поля.
Следует отметить, что слой для электрического поля также может быть получен путем диффузии паровой фазы, например, бромида брома. В этом случае с точки зрения подавления электросопротивления межсоединения для формирования обратного электрода является предпочтительным использовать серебряную пасту.
Прокаливание обратного электрода и электрода светопринимающей поверхности может быть осуществлено одновременно. Также порядок формирования электродов на противоположных поверхностях может быть обратным.
Вариант воплощения с обратным нанесением электрода
Электрод, сконструированный путем комбинирования первого и второго электродов согласно изобретению, также применим для несветопринимающей поверхности солнечного элемента. Фиг. 7 иллюстрирует вариант воплощения, в котором электрод согласно изобретению нанесен как на светопринимающую поверхность, так и на несветопринимающую поверхность. Тогда как в кремниевом солнечном элементе p-типа использована кремниевая подложка 401 проводимости p-типа, данный вариант воплощения состоит в том, что самолегированная область 407b, образованная непосредственно ниже первого электрода 404b, находящегося на несветопринимающей стороне, имеет проводимость p-типа, а самолегированная область 407a, находящаяся на светопринимающей стороне, имеет проводимость n-типа. Таким образом, пасту для самолегирования, содержащую элемент V группы, используют для первого электрода 404a, находящегося на светопринимающей стороне, а пасту для самолегирования, содержащую элемент III группы, используют для первого электрода 404b, находящегося на несветопринимающей стороне. Также проиллюстрирован эмиттерный слой 402, пассивирующий слой 403a и коллекторные электроды 405a и 405b.
Такая структура на несветопринимающей стороне позволяет покрывать поверхность, на которой не образуется электрод, слоем для электрического поля 406 и пассивирующей пленкой 403b, повышая, таким образом, эффективность накопления фотогенерированных носителей. Следует отметить, что слой для электрического поля 406 не может быть образован там, где пассивирующая пленка обладает эффектом полной пассивации.
Форма и конструкция первого и второго электродов 404b и 405b на светопринимающей стороне может быть той же, что и у электродов на светопринимающей стороне на фиг. 2-6. В частности, вытягивающий электрод на несветопринимающей стороне может иметь структуру ламината, состоящего из первого и второго электродов, а коллекторный электрод может иметь монослойную структуру, состоящую из второго электрода, втягивающий или коллекторный электрод могут иметь монослойную структуру, состоящую из первого или второго электрода, или каждый из электродов, вытягивающий или коллекторный, может иметь структуру ламината, состоящего из первого и второго электродов.
Также там, где коллекторный электрод на несветопринимающей стороне имеет монослойную структуру, состоящую из второго электрода 405b, как на фиг. 7, второй электрод 405b может проникать сквозь пассивирующий слой 403b, до достижения контакта со слоем 406 полевого эффекта или кремниевой подложкой 401, как показано на фиг. 7, или может не проникать сквозь пассивирующий слой.
На несветопринимающей поверхности является предпочтительным, чтобы был обеспечен отражатель (не показан) для повторного собирания света, передаваемого подложкой. Хотя отражатель может представлять собой пленку алюминия или серебра, образованного путем вакуумного испарения, и т.п., достаточный отражающий эффект достигается просто путем использования белого обратного листа и т.п. на модуле солнечного элемента, без какой-либо дополнительной обработки. При отсутствии отражателя производство электроэнергии еще возможно путем генерирования рассеянного света, выходящего из задней поверхности, или путем помещения солнечного элемента таким образом, чтобы несветопринимающая поверхность могла стать светопринимающей стороной.
Вариант воплощения подложки n-типа
Хотя солнечный элемент изобретения описан со ссылкой на варианты воплощения, в которых использованы кремниевые подложки p-типа, изобретение в равной мере применимо для солнечного элемента, в котором использована кремниевая подложка n-типа.
В этом варианте воплощения, что касается структуры согласно фиг. 7, кремниевая подложка 401, слой для электрического поля 406 и самолегированная область 407b на несветопринимающей стороне имеют проводимость n-типа, а эмиттерный слой 402 и самолегированная область 407a на светопринимающей стороне имеют проводимость p-типа.
В настоящей работе кремниевая подложка 401 представляет собой подложку n-типа на основе кристаллического кремния, который приготавливают путем легирования кремния высокой чистоты элементом V группы, такого как P или Sb, для обеспечения удельного электросопротивления 0,1-5 Ом·см. Эмиттерный слой 402 может быть образован при легировании кремниевой подложки бором за счет диффузии паровой фазы, с использованием, например, бромида брома. Также слой для электрического поля может быть сформирован за счет диффузии паровой фазы, с использованием, например, оксихлорида фосфора. Самолегированный слой 407a на светопринимающей стороне создают с использованием пасты для самолегирования, содержащей элемент III группы, такой как B, Al, Ga или In в свободном состоянии, или в виде их соединений или их сочетания. Самолегированный слой 407b на несветопринимающей стороне создают с использованием пасты для самолегирования, содержащей элемент V группы, такой как P, As или Sb в свободном состоянии, или в виде их соединений или их сочетания.
Множество солнечных элементов согласно изобретению могут быть электрически соединены и использованы в качестве модуля солнечного элемента. В этом варианте воплощения соединение может быть осуществлено любыми хорошо известными способами.
ПРИМЕРЫ
Примеры и сравнительные примеры приведены ниже в качестве иллюстрации, а не в качестве ограничения.
Примеры и сравнительные примеры
Для демонстрации преимуществ изобретения солнечный элемент, имеющий стандартную структуру электрода, и солнечный элемент, имеющий структуру электрода согласно изобретению, сопоставляют для выявления способности к генерированию электроэнергии.
Было обеспечено 90 нарезанных (100), легированных бором кремниевых подложек p-типа площадью 125 квадратных мм, обладающих глубиной диффузии 250 мкм и удельным электросопротивлением 1 Ом·см. Подложки были пропитаны горячим концентрированным водным раствором гидроксида калия для удаления поврежденного слоя, пропитаны в водном растворе гидроксида калия/2-пропанол для образования текстуры, а затем промыты в смеси хлороводородная кислота/перекись водорода. Затем подложки с их совмещенными задними поверхностями были подвергнуты термообработке при 870°C в атмосфере оксихлорида фосфора для легирования светопринимающей поверхности фосфором, с образованием p-n перехода, обладающего поверхностным сопротивлением 90 Ом/□. Здесь и далее диффузионный слой на несветопринимающей поверхности был стравлен фтороазотной кислотой, а фосфорсодержащее стекло было удалено с помощью хлороводородной кислоты, с последующей промывкой деионизованной водой и сушкой.
Здесь и далее, с использованием системы плазменно-химического осаждения из газовой фазы, поверх поверхности образца на светопринимающей стороне в качестве пассивирующей пленки была образована пленка нитрида кремния.
В этот момент времени подложки были разделены на три группы (1), (2) и (3), каждая из которых состоит из 30 подложек. Каждая из различных серебряных паст (см. ниже) была отпечатана на подложках в виде электрода светопринимающей стороны, с использованием трафаретной печати, имеющей рисунок вытягивающего и коллекторного электродов на общем трафарете, как показано на фиг. 5(С). Что касается условий печатания электродной пасты, условия были выбраны заранее, и для каждого набора условий условия печатания, такие как давление печати и угол сжатия, были отрегулированы таким образом, чтобы в конце прокаливания была получена эквивалентная ширина линии и площадь поперечного сечения.
Группа (1) представляет собой сравнительный пример, представляющий собой технологию согласно уровню техники. В качестве первого электрода обычная паста (паста A) для высокотемпературного прокаливания типа сквозного прокаливания была отпечатана трафаретной печатью и высушена. Затем серебряная паста (паста B) высокой проводимости была отпечатана трафаретной печатью в качестве второго электрода, вследствие чего первый электрод был им полностью покрыт. Здесь и далее прокаливание при 830°C или при оптимальном условии было выполнено при окружающей атмосфере (на воздухе).
Группа (2) представляет собой другой сравнительный пример, представляющий собой технологию согласно уровню техники. В качестве первого электрода серебряная паста (паста C) для самолегирования типа сквозного прокаливания, имеющая фосфорсодержащее соединение, добавленное таким образом, чтобы самолегированная область могла иметь удельное электросопротивление 2 мОм·см, была отпечатана трафаретной печатью и высушена. Затем паста C была снова отпечатана методом трафаретной печати в качестве второго электрода таким образом, чтобы первый электрод был им полностью покрыт. Здесь и далее прокаливание при 880°C или при оптимальном условии было осуществлено при окружающей атмосфере.
Группа (3) представляет собой пример изобретения. Паста C была отпечатана трафаретной печатью и высушена в виде первого электрода, а паста B была отпечатана в виде второго электрода, вследствие чего первый электрод был им полностью покрыт. Здесь и далее прокаливание при 880°C, т.е. при оптимальном условии, было выполнено при окружающей атмосфере.
Затем все солнечные элементы на их задней поверхности были покрыты алюминиевой пастой по всей поверхности их образца. Здесь и далее прокаливание при 780°C, т.е. при оптимальном условии, было выполнено при окружающей атмосфере.
Для солнечных элементов трех групп форма электрода, находящегося на светопринимающей стороне, была исследована путем выбора 5 образцов из каждой группы и измерения ширины линии и площади поперечного сечения электрода в девяти (9) позициях в пределах поверхности образца под лазерным микроскопом. В таблице 1 указаны средние значения измерений для каждой группы, демонстрирующие, что для всех групп были получены электроды эквивалентной формы.
Таблица 1 | ||||
Группа № | 1-я электродная паста | 2-й электрод паста | Ширина линии (мкм) | Площадь поперечного сечения (мкм2) |
(1) Уровень техники | A | B | 109 | 1107 |
(2) Уровень техники | C | C | 111 | 1079 |
(3) Изобретение | C | B | 106 | 1083 |
Затем у всех солнечных элементов были измерены характеристики солнечного элемента с помощью тестера тока и напряжения, с использованием моделирования солнечного света, с использованием амплитудной модуляции AM 1.5. В таблице 2 указаны средние значения характеристик солнечных элементов для каждой группы, демонстрирующие, что солнечные элементы группы (3), находящиеся в пределах объема изобретения, проявляют наилучшие характеристики солнечных элементов.
Таблица 2 | ||||
Группа № | Ток короткого замыкания (мА/см2) | Напряжение разомкнутой цепи (В) | Коэффициент заполнения (%) | Коэффициент преобразования (%) |
(1) Уровень техники | 35,0 | 0,636 | 76,6 | 17,1 |
(2) Уровень техники | 35,1 | 0,635 | 78,2 | 17,4 |
(3) Изобретение | 35,0 | 0,635 | 79,4 | 17,6 |
Затем было выбрано 15 образцов из каждой группы и измерены на электросопротивление контакта между кремниевой подложкой и электродом и электросопротивление межсоединения. Определение электросопротивления контакта было осуществлено способом схемы лестничного типа. Определение электросопротивления межсоединения было осуществлено путем отрезания части вытягивающего электрода от образца солнечного элемента, помещения зондов на противоположные концы электрода и измерения вольтамперных характеристик.
Фиг. 8 иллюстрирует относительные значения двух электросопротивлений для каждой группы с учетом, что среднее значение для образцов группы (1) составляет 1. Видно, что образцы группы (3), имеющие структуру электрода согласно изобретению, обладают низким электросопротивлением контакта. Таким образом, можно сделать вывод, что в результате подавления электросопротивления контакта и электросопротивления межсоединения образцы группы (3) демонстрируют максимальный коэффициент заполнения, представленный в таблице 2.
Claims (20)
1. Солнечный элемент, содержащий подложку на основе кристаллического кремния одного типа проводимости, имеющую светопринимающую поверхность, эмиттерный слой, образованный со стороны светопринимающей поверхности подложки, и имеющую легирующую примесь противоположного типа проводимости, добавляемую к ней, пассивирующую пленку, образованную на поверхности подложки, вытягивающий электрод для вытягивания фотогенерированного заряда из кремниевой подложки, и коллекторный электрод, находящийся в контакте, по меньшей мере, с частью вытягивающего электрода, для накопления заряда, вытянутого вытягивающим электродом, отличающийся тем, что вытягивающий электрод включает в себя первый электрод в форме спеченной проводящей пасты, содержащей легирующую примесь, для придания проводимости кремнию, причем по меньшей мере первый электрод сформирован таким образом, чтобы он проникал сквозь пассивирующий слой, а коллекторный электрод включает в себя второй электрод, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод.
2. Солнечный элемент по п.1, в котором ниже границы раздела между эмиттерным слоем кремниевой подложки и первым электродом сформирована самолегированная область, образованная в результате диффузии легирующей примеси в первом электроде в ходе этапа спекания.
3. Солнечный элемент по п. 1, в котором самолегированная область обладает более низким удельным электросопротивлением, чем прилегающий к ней эмиттерный слой.
4. Солнечный элемент по п. 1, в котором первый электрод образован из проводящей пасты на основе Ag и содержит в качестве легирующей примеси B, Al, Ga, P, As, In или Sb в свободном состоянии или в виде их соединений или их сочетания.
5. Солнечный элемент по п. 1, в котором первый электрод частично контактирует или полностью покрыт вторым электродом.
6. Солнечный элемент по любому из пп. 1-5, в котором вытягивающий электрод имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, а коллекторный электрод имеет монослойную структуру, состоящую из второго электрода.
7. Солнечный элемент по любому из пп. 1-5, в котором каждый из электродов, вытягивающий и коллекторный, имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов.
8. Солнечный элемент по любому из пп. 1-5, в котором вытягивающий электрод состоит из первого электрода, а коллекторный электрод состоит из второго электрода.
9. Солнечный элемент по п. 1, в котором пассивирующая пленка содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния, оксид алюминия, аморфный кремний, микрокристаллический кремний или оксид титана или их сочетания.
10. Солнечный элемент, содержащий подложку на основе кристаллического кремния, имеющую несветопринимающую поверхность, пассивирующую пленку, образованную на несветопринимающей поверхности подложки, вытягивающий электрод для вытягивания фотогенерированного заряда из кремниевой подложки и коллекторный электрод, расположенный, по меньшей мере, частично в контакте с вытягивающим электродом для накопления заряда, улавливаемого в вытягивающем электроде, отличающийся тем, что вытягивающий электрод включает в себя первый электрод в форме спеченной проводящей пасты, содержащей легирующую примесь для придания проводимости кремнию, причем по меньшей мере первый электрод сформирован таким образом, чтобы он проникал сквозь пассивирующий слой, а коллекторный электрод включает в себя второй электрод, обладающий более высокой проводимостью, чем первый электрод.
11. Солнечный элемент по п. 10, в котором на устройстве сопряжения между кремниевой подложкой и первым электродом образована самолегированная область в результате диффузии легирующей примеси в первом электроде в ходе этапа спекания.
12. Солнечный элемент по п. 10, в котором самолегированная область обладает более низким удельным электросопротивлением, чем не самолегированная область, расположенная рядом с ней.
13. Солнечный элемент по п. 10, в котором первый электрод образован из проводящей пасты на основе Ag и содержит B, Al, Ga, P, As, In или Sb в свободном состоянии или в виде их соединений или их сочетания.
14. Солнечный элемент по п. 10, в котором первый электрод частично контактирует или полностью покрыт вторым электродом.
15. Солнечный элемент по любому из пп. 10-14, в котором вытягивающий электрод имеет структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов, а коллекторный электрод имеет монослойную структуру, состоящую из второго электрода.
16. Солнечный элемент по любому из пп. 10-14, в котором каждый из электродов, вытягивающий электрод и коллекторный, имеют структуру ламината, состоящую из первого и второго электродов.
17. Солнечный элемент по любому из пп. 10-14, в котором вытягивающий электрод состоит из первого электрода, а коллекторный электрод состоит из второго электрода.
18. Солнечный элемент по п. 10, в котором пассивирующая пленка содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния, оксид алюминия, аморфный кремний, микрокристаллический кремний или оксид титана или их сочетания.
19. Модуль солнечного элемента, содержащий электрически соединенные солнечные элементы по п. 1.
20. Модуль солнечного элемента, содержащий электрически соединенные солнечные элементы по п. 10.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-271619 | 2010-12-06 | ||
JP2010271619 | 2010-12-06 | ||
PCT/JP2011/077784 WO2012077567A1 (ja) | 2010-12-06 | 2011-12-01 | 太陽電池及び太陽電池モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013131015A RU2013131015A (ru) | 2015-01-20 |
RU2571444C2 true RU2571444C2 (ru) | 2015-12-20 |
Family
ID=46207057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131015/28A RU2571444C2 (ru) | 2010-12-06 | 2011-12-01 | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20130247957A1 (ru) |
EP (1) | EP2650923B1 (ru) |
JP (1) | JP5541370B2 (ru) |
KR (1) | KR101917879B1 (ru) |
CN (1) | CN103329280B (ru) |
CA (1) | CA2820002A1 (ru) |
MY (1) | MY170106A (ru) |
RU (1) | RU2571444C2 (ru) |
SG (1) | SG191044A1 (ru) |
TW (1) | TWI587534B (ru) |
WO (1) | WO2012077567A1 (ru) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9293624B2 (en) * | 2012-12-10 | 2016-03-22 | Sunpower Corporation | Methods for electroless plating of a solar cell metallization layer |
US9263601B2 (en) * | 2012-12-21 | 2016-02-16 | Sunpower Corporation | Enhanced adhesion of seed layer for solar cell conductive contact |
KR102032280B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2019-10-15 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지의 전극용 페이스트 조성물 |
JP5739076B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2015-06-24 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
JP5771759B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2015-09-02 | 株式会社カネカ | 太陽電池、太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法、並びに太陽電池モジュールの製造方法 |
JP2015050349A (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 太陽電池素子およびその製造方法並びにファイヤースルー用アルミニウムペースト |
TW201511300A (zh) * | 2013-09-11 | 2015-03-16 | Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council | 具有摻雜矽或硼原子之鋁金屬電極之製備方法 |
KR101867855B1 (ko) | 2014-03-17 | 2018-06-15 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
WO2015152816A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Trina Solar Energy Development Pte Ltd | A hybrid all-back-contact solar cell and method of fabricating the same |
CN104241454B (zh) * | 2014-09-25 | 2017-04-05 | 上海联孚新能源科技集团有限公司 | 一种提高太阳能电池转化效率的方法 |
JP6502651B2 (ja) | 2014-11-13 | 2019-04-17 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 |
US10061449B2 (en) | 2014-12-04 | 2018-08-28 | Apple Inc. | Coarse scan and targeted active mode scan for touch and stylus |
EP3361515B1 (en) * | 2016-12-13 | 2020-04-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Highly efficient rear-surface electrode type solar cell, solar cell module, and solar power generation system |
CN110047952A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-23 | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 | 一种太阳能电池Al栅线结构及其制备方法 |
WO2021075130A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 株式会社エネコートテクノロジーズ | 素子 |
CN111739985B (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-12 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其选择性发射极的制备方法 |
CN112002775A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 中国科学院力学研究所 | 一种激光无线充电接收端 |
CN113644145B (zh) | 2021-10-18 | 2022-02-18 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及光伏组件 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU95113655A (ru) * | 1994-08-29 | 1997-08-27 | Государственный университет "Львивська политэхника" | Солнечный модуль высокомощной энергетики |
JP2006041309A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の接続構造及びこれを含む太陽電池モジュール |
JP2009246214A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法 |
WO2010056826A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Inks and pastes for solar cell fabrication |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0536998A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Sharp Corp | 電極の形成方法 |
JP2928433B2 (ja) * | 1993-02-23 | 1999-08-03 | シャープ株式会社 | 光電変換素子の製造方法 |
WO1997013280A1 (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-10 | Ebara Solar, Inc. | Self-aligned locally deep- diffused emitter solar cell |
JP2000138386A (ja) | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 太陽電池の製造方法およびこの方法で製造された太陽電池 |
US6632730B1 (en) * | 1999-11-23 | 2003-10-14 | Ebara Solar, Inc. | Method for self-doping contacts to a semiconductor |
AU2001242510B2 (en) | 2000-04-28 | 2006-02-23 | Merck Patent Gmbh | Etching pastes for inorganic surfaces |
JP2002217434A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Sharp Corp | 太陽電池、太陽電池用インターコネクターおよびストリング |
JP2004273826A (ja) | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Sharp Corp | 光電変換装置及びその製造方法 |
JP4121928B2 (ja) | 2003-10-08 | 2008-07-23 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
WO2005109524A1 (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 太陽電池及びその製造方法 |
JP4780953B2 (ja) | 2004-11-29 | 2011-09-28 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子及び、これを用いた太陽電池モジュール |
US7435361B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-10-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices |
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 |
JP2007096040A (ja) | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法および太陽電池 |
US7765949B2 (en) * | 2005-11-17 | 2010-08-03 | Palo Alto Research Center Incorporated | Extrusion/dispensing systems and methods |
JP2007214372A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Sharp Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
JP4963866B2 (ja) | 2006-04-28 | 2012-06-27 | シャープ株式会社 | 光電変換素子の製造方法 |
TWI487124B (zh) * | 2006-08-25 | 2015-06-01 | Sanyo Electric Co | 太陽電池模組及太陽電池模組的製造方法 |
KR20100036344A (ko) * | 2007-07-26 | 2010-04-07 | 유니페어지태트 콘스탄츠 | 백-에칭된 이미터 및 대응하는 태양전지를 갖는 실리콘 태양전지의 제조방법 |
US8309844B2 (en) * | 2007-08-29 | 2012-11-13 | Ferro Corporation | Thick film pastes for fire through applications in solar cells |
US20090250108A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide for crystalline silicon solar cell surface passivation |
KR100974221B1 (ko) | 2008-04-17 | 2010-08-06 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적 에미터형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법 |
JP5172480B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2013-03-27 | シャープ株式会社 | 光電変換装置およびその製造方法 |
TWI423462B (zh) * | 2008-10-22 | 2014-01-11 | Ind Tech Res Inst | 矽晶太陽電池之背面電極製造方法 |
KR100993511B1 (ko) * | 2008-11-19 | 2010-11-12 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
KR101002282B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2010-12-20 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
KR101009422B1 (ko) * | 2009-04-14 | 2011-01-19 | (유)에스엔티 | 태양전지의 제조 방법 |
WO2010119512A1 (ja) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置とその製造方法 |
US8586129B2 (en) * | 2010-09-01 | 2013-11-19 | Solarworld Innovations Gmbh | Solar cell with structured gridline endpoints and vertices |
-
2011
- 2011-12-01 US US13/991,978 patent/US20130247957A1/en not_active Abandoned
- 2011-12-01 SG SG2013043831A patent/SG191044A1/en unknown
- 2011-12-01 CA CA2820002A patent/CA2820002A1/en not_active Abandoned
- 2011-12-01 CN CN201180065728.7A patent/CN103329280B/zh active Active
- 2011-12-01 WO PCT/JP2011/077784 patent/WO2012077567A1/ja active Application Filing
- 2011-12-01 EP EP11846590.5A patent/EP2650923B1/en active Active
- 2011-12-01 JP JP2012547809A patent/JP5541370B2/ja active Active
- 2011-12-01 MY MYPI2013002043A patent/MY170106A/en unknown
- 2011-12-01 KR KR1020137017430A patent/KR101917879B1/ko active IP Right Grant
- 2011-12-01 RU RU2013131015/28A patent/RU2571444C2/ru active
- 2011-12-06 TW TW100144862A patent/TWI587534B/zh active
-
2015
- 2015-10-23 US US14/921,473 patent/US9887312B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU95113655A (ru) * | 1994-08-29 | 1997-08-27 | Государственный университет "Львивська политэхника" | Солнечный модуль высокомощной энергетики |
JP2006041309A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の接続構造及びこれを含む太陽電池モジュール |
JP2009246214A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法 |
WO2010056826A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Inks and pastes for solar cell fabrication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012077567A1 (ja) | 2012-06-14 |
TW201240115A (en) | 2012-10-01 |
US9887312B2 (en) | 2018-02-06 |
CA2820002A1 (en) | 2012-06-14 |
MY170106A (en) | 2019-07-05 |
TWI587534B (zh) | 2017-06-11 |
US20160079466A1 (en) | 2016-03-17 |
JP5541370B2 (ja) | 2014-07-09 |
EP2650923A4 (en) | 2017-11-22 |
CN103329280B (zh) | 2017-02-08 |
CN103329280A (zh) | 2013-09-25 |
JPWO2012077567A1 (ja) | 2014-05-19 |
EP2650923A1 (en) | 2013-10-16 |
SG191044A1 (en) | 2013-08-30 |
KR101917879B1 (ko) | 2018-11-13 |
EP2650923B1 (en) | 2021-06-02 |
US20130247957A1 (en) | 2013-09-26 |
RU2013131015A (ru) | 2015-01-20 |
KR20130138285A (ko) | 2013-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2571444C2 (ru) | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента | |
RU2571167C2 (ru) | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента | |
KR100997669B1 (ko) | 스크린 인쇄법을 이용한 실리콘 태양전지 및 그 제조방법 | |
RU2532137C2 (ru) | Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов | |
JP5091161B2 (ja) | 太陽電池素子及び太陽電池素子の製造方法 | |
KR100976454B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
US20100218818A1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
WO2007055484A1 (en) | Solar cell of high efficiency and process for preparation of the same | |
Kulakci et al. | Application of Si nanowires fabricated by metal-assisted etching to crystalline Si solar cells | |
RU2636405C2 (ru) | Способ изготовления солнечного элемента | |
KR20090075421A (ko) | 태양 전지 | |
DE112010005950T5 (de) | Photovoltaikvorrichtung und Herstellungsverfahren für diese | |
JP5623131B2 (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 | |
JP2005136081A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP2011018748A (ja) | 太陽電池セルの製造方法 | |
JP2013149815A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
Wang et al. | Realization of point contact for stacks Al2O3/SiNx rear surface passivated solar cells | |
Kumar et al. | Progress in production-worthy point contact solar cells process | |
JP2015062251A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 |