太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及太陽能電池，并且更具體地涉及具有改進的電極結構的太陽能電池。
【背景技術】
[0002]近來，隨著諸如石油和煤炭的現有能源的消耗殆盡，對于替代的能源的興趣與日俱增。特別地，直接將太陽能轉換為電能的太陽能電池作為下一代替代能源受到了大量的關注。
[0003]這些太陽能電池可以通過根據設計來形成各種層和電極來制造。在該方面，可以根據各種層和電極的設計來確定太陽能電池的效率。為了太陽能電池的廣泛應用，需要克服其低效率。因此，需要開發(fā)一種制造太陽能電池的方法，通過設計各種層和電極來使得其效率最大化。
[0004]相關申請的交叉引用
[0005]本申請要求2013年11月8日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請N0.10-2013-0135649的優(yōu)先權，通過引用將其公開并入這里。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的實施方式提供了具有增強的效率的太陽能電池。
[0007]在本發(fā)明的一個實施方式中，太陽能電池包括光電轉換單元，其包括形成在光電轉換單元的同一側的第一導電類型區(qū)域和第二導電類型區(qū)域。電極接觸光電轉換單元并且包括形成在光電轉換單元上的粘附層和形成在粘附層上的電極層。粘附層具有大于光電轉換單元的熱膨脹系數并且小于電極層的熱膨脹系數的熱膨脹系數。
[0008]粘附層的熱膨脹系數大于第一導電類型區(qū)域和第二導電類型區(qū)域的熱膨脹系數。
[0009]粘附層可以具有透明度。
[0010]粘附層可以包括金屬。
[0011]粘附層可以包括鈦(Ti)或鎢(W)。
[0012]電極層可以包括多個層，并且粘附層具有小于電極層的多個層中的每一個的厚度。
[0013]粘附層可以具有50nm以下的厚度。
[0014]光電轉換單元可以包括半導體基板和半導體層中的至少一個，并且半導體基板或半導體層可以包括硅(Si)，并且電極層的與粘附層相鄰的部分可以包括銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)及其合金中的至少一種。
[0015]電極層可以包括第一電極層，其布置在粘附層上并且包括反射材料；以及第二電極層，其形成在第一電極層上并且連接到帶。
[0016]第一電極層可以包括Cu、Al、Ag、Au及其合金中的至少一種。
[0017]粘附層與第一電極層的厚度比率可以為1:2至1:60。
[0018]粘附層與第一電極層的厚度比率可以為1:10至1:30。
[0019]第一電極層可以具有50nm至300nm的厚度。
[0020]第二電極層可以包括錫(Sn)和鎳(Ni)-釩(V)合金中的至少一種。
[0021]第二電極層可以通過派射來形成并且具有50nm至300nm的厚度。
[0022]第二電極層可以通過鍍來形成并且具有5μηι至10 μm的厚度。
[0023]電極層可以進一步包括第三電極層，其形成在第一電極層上并且被布置在第一電極層與第二電極層之間，第三電極層具有大于第一電極層和第二電極層的厚度，并且第三電極層具有大于第一電極層和第二電極層的面積。
[0024]第三電極層可以通過鍍來形成并且包括Cu。
[0025]電極層可以進一步包括種電極層，其布置在第一電極層與第三電極層之間。
[0026]種電極層可以通過濺射來形成并且包括Cu。
[0027]在本發(fā)明的另一實施方式中，太陽能電池包括光電轉換單元，其包括形成在光電轉換單元的同一側的第一導電類型區(qū)域和第二導電類型區(qū)域；以及電極，其形成在光電轉換單元上并且包括形成在光電轉換單元上的粘附層和形成在粘附層上的電極層，其中，粘附層包括鈦(Ti)或鎢(W)。
[0028]在根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池中，電極包括粘附層，其具有導電性和透明度并且其熱膨脹系數處于特定范圍內，并且因此，太陽能電池可以具有優(yōu)異的特性。即，由于粘附層具有導電性和透明度，因此，粘附層可以使得電極能夠保持優(yōu)異的導電性并且產生從電極的與粘附層相鄰的部分(例如，第一電極層)的反射。因此，第一電極層用作反射電極層并且因此增加了具有長波長的光的反射，這導致了在光電轉換中使用的光的量的增加。另外，由于粘附層具有處于半導體基板(或半導體層)與電極層的熱膨脹系數之間的熱膨脹系數，因此減小了半導體基板(或半導體層)與電極層的熱膨脹系數之間的差，并且因此，可以增強半導體基板(或半導體層)與電極層之間的接觸特性。因此，可以通過改進其各種特性來增強太陽能電池的效率。
【附圖說明】
[0029]結合附圖，根據下面的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點能夠得到更清楚的理解，在附圖中:
[0030]圖1是根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池模塊的后透視圖；
[0031]圖2是根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池的截面圖；
[0032]圖3是圖2中所示的太陽能電池的部分后平面圖；
[0033]圖4示出了根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池的電極與帶之間的粘附結構的各種示例的示意性放大圖；
[0034]圖5是可以在根據本發(fā)明的另一實施方式的太陽能電池中使用的電極的視圖并且示出了對應于圖1的放大的圈的部分；
[0035]圖6是可以在根據本發(fā)明的另一實施方式的太陽能電池中使用的電極的視圖并且示出了對應于圖1的放大的圈的部分；
[0036]圖7是根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池的部分后平面圖；
[0037]圖8是根據本發(fā)明的另一實施方式的太陽能電池的截面圖；
[0038]圖9是示出根據示例I至3和比較示例I和2制造的太陽能電池中的每一個的電極的波長的反射率的測量結果的圖；
[0039]圖10示出了照片，其分別示出了在進行熱處理器以減少背表面鈍化膜中的裂紋的發(fā)生之前和之后的示例I的太陽能電池的背表面；以及
[0040]圖11示出了照片，其分別示出了在進行熱處理器以減少背表面鈍化膜中的裂紋的發(fā)生之前和之后的比較示例I的太陽能電池的背表面。
【具體實施方式】
[0041]現在參考本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中示出了其示例。然而，將理解的是，本發(fā)明不應限于這些實施方式并且可以以各種方式來修改。
[0042]在附圖中，為了清楚描述本發(fā)明，在附圖中僅示出了構成本發(fā)明的必要特征的元件，并且從附圖中省略了將不在這里描述的其它非必要元件。在說明書中相同的附圖標記標識相同的元件。在附圖中，為了示出的清楚和方便起見，構成元件的厚度、面積等等可以被夸大或減小。本發(fā)明不限于所示出的厚度、面積等等。
[0043]將理解的是，在整個說明書中，當一個元件被稱為“包括”另一元件時，該表述“包括”表示另一元件的存在但是不排除其它額外的元件的存在，除非另有所述。另外，將理解的是，當諸如層、膜、區(qū)域或板的一個元件被稱為“在另一元件之上”時，其可能直接地位于另一元件上或者也可以存在一個或多個中間元件。相反地，當諸如層、膜、區(qū)域或板的一個元件被稱為“直接在另一元件之上”時，不存在一個或多個中間元件。
[0044]下面，將參考附圖詳細描述根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池以及在太陽能電池中使用的電極。首先，將詳細描述太陽能電池模塊并且之后將詳細描述其中包括的太陽能電池以及在太陽能電池中使用的電極。
[0045]圖1是根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池模塊100的后透視圖.
[0046]參考圖1，根據本發(fā)明的實施方式的太陽能電池模塊100包括太陽能電池150、布置在太陽能電池150的前表面上的第一基板121 (下面稱為“前基板”)以及布置在太陽能電池150的后表面上的第二基板122(下面稱為“背片”)。另外，太陽能模塊100可以包括布置在太陽能電池150與前基板121之間的第一密封部131和布置在太陽能電池150與背片122之間的第二密封部132。將在下面對此進行更詳細的描述。
[0047]首先，每個太陽能電池150被構造為包括光電轉換單元，其用于將太陽能轉換為電能；以及電極，其電連接到光電轉換單元。在本發(fā)明的實施方式中，光電轉換單元可以例如為下述光電轉換單元，其包括半導體基板(例如，硅晶圓)或半導體層(例如，硅層)。在下面將參考圖2和圖3詳細描述具有上述結構的太陽能電池150。
[0048]太陽能電池150包括帶144并且可以利用帶串行、并行或串行-并行地彼此電連接。將借助于示例描述相鄰的第一太陽能電池151和第二太陽能電池152。S卩，帶144可以將第一太陽能電池151的第一電極42 (參見圖2和圖3)連接到與第一太陽能電池151相鄰的第二太陽能電池152的第二電極44 (參見圖2和圖3)。帶144、第一太陽能電池151的第一電極42和第二太陽能電池152的第二電極44之間的連接結構可以不同地改變。例如，第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的第一電極42可以沿著第一邊緣彼此連接，并且第一太陽能電池151和第二太陽能電池152的第二電極44沿著與第一邊緣相反的第二邊緣彼此連接。在該方面，帶144可以形成為跨過第一太陽能電池151和第二太陽能電池152以連接布置在第一太陽能電池151的第一邊緣處的第一電極42和布置在與第一太陽能電池151相鄰的第二太陽能電池152的第二邊緣處的第二電極44并且可以沿著第一邊緣和第二邊緣延伸。在該方面，為了防止帶144與第一太陽能電池151和第二太陽能電池152之間的不必要的短路，絕緣膜142被部分地布置在帶144與第一太陽能電池151和第二太陽能電池152之間，并且?guī)?44的突出超過絕緣膜142的突出部可以連接到第一電極42或第二電極44。然而，本發(fā)明的實施方式不限于上述示例并且各種修改都是可能的。
[0049]另外，總線帶145替選地連接到由帶144連接并且以單行布置的太陽能電池150的帶144的相反的末端?？偩€帶145可以布置在跨過以單行布置的太陽能電池150的末端部分的方向上?？偩€帶145連接到接線盒，其收集由太陽能電池150產生的電力并且防止電力的反向流動。
[0050]第一密封部131可以被布置在太陽能電池150的光接收表面上，并且第二密封部132可以布置在太陽能電池150的其它表面上。第一密封部131和第二密封部132通層疊而彼此粘附并且因此防止了可能不利地影響太陽能電池150的濕氣或氧氣的侵入并且使得能夠實現太陽能電池150的元件的化學結合。
[0051]第一密封部131和第二密封部132可以是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、硅樹脂、基于彈性體的樹脂、基于烯烴的樹脂等等，但是本發(fā)明的實施方式不限于此。因此，可以利用除了層疊之