包含在高薄層電阻晶片上形成的電極的太陽(yáng)能電池的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002] 本發(fā)明要求2014年9月23日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第 10-2014-0127062號(hào)的權(quán)益，所述申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，其包含在高薄層電阻晶片上形成的電極。
【背景技術(shù)】
[0004] 太陽(yáng)能電池使用將日光的光子轉(zhuǎn)化成電的p-n結(jié)的光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能。在太陽(yáng) 能電池中，前電極和后電極分別形成于具有p-n結(jié)的半導(dǎo)體晶片或襯底的上表面和下表面 上。隨后，通過(guò)進(jìn)入半導(dǎo)體晶片的日光誘發(fā)P-n結(jié)處的光伏效應(yīng)并且通過(guò)p-n結(jié)處的光伏 效應(yīng)產(chǎn)生的電子將電流經(jīng)由電極提供到外部。通過(guò)涂覆、圖案化以及烘烤用于電極的組合 物在晶片上形成太陽(yáng)能電池的電極。
[0005] 用于提高太陽(yáng)能電池效率的發(fā)射極厚度連續(xù)減少可引起可降低太陽(yáng)能電池性能 的分流。此外，太陽(yáng)能電池的面積已逐漸增大以獲得高效率。然而，由于太陽(yáng)能電池的接觸 電阻增大，可產(chǎn)生效率降低的問(wèn)題。
[0006] 因此，需要用于太陽(yáng)能電池電極的組合物，其可增強(qiáng)電極與晶片之間的接觸效率 以使接觸電阻（Rc)和串聯(lián)電阻（Rs)降到最低，由此提供極佳轉(zhuǎn)化效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，太陽(yáng)能電池包含：p-n結(jié)襯底；以及在所述p-n結(jié)襯底的 一個(gè)表面上形成的電極，其中所述p-n結(jié)襯底的薄層電阻為85Ω/sq到150Ω/sq，且粒徑為 10納米到1000納米的銀（Ag)晶體存在于所述電極內(nèi)，鄰接于所述p-n結(jié)襯底與所述電極 之間的界面。
[0008] 所述太陽(yáng)能電池可包含：依序形成于p-n結(jié)襯底的前表面上的抗反射膜和前電 極；以及依序形成于P-n結(jié)襯底的后表面上的后表面場(chǎng)層和背電極。
[0009] p-n結(jié)襯底可具有其中p型襯底的一個(gè)表面摻雜有η型摻雜物以形成η型發(fā)射極 的結(jié)構(gòu)。
[0010] p-n結(jié)襯底可具有其中η型襯底的一個(gè)表面摻雜有ρ型摻雜物以形成ρ型發(fā)射極 的結(jié)構(gòu)。
[0011] p-n結(jié)襯底可具有在其前表面上形成的紋理結(jié)構(gòu)。
[0012] 電極可由用于太陽(yáng)能電池電極的組合物形成，所述組合物包含銀（Ag)粉末；含有 元素銀（Ag)和元素碲（Te)的玻璃料；以及有機(jī)載液，其中，在所述玻璃料中，Ag與Te的摩 爾比在1 : 0. 1到1 : 25范圍內(nèi)。
[0013] 元素銀（Ag)可來(lái)源于選自氰化銀、硝酸銀、鹵化銀、碳酸銀、硫酸銀和乙酸銀中的 至少一種銀化合物。
[0014] 玻璃料可含有以玻璃料的總摩爾計(jì)0. 1摩爾％到50摩爾％的元素銀（Ag)。
[0015] 玻璃料的平均粒徑（D50)可為0. 1微米到10微米。
[0016] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在電極與晶片表面之間展現(xiàn)極佳接觸效率的太陽(yáng)能電 池。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可展現(xiàn)被降到最低的接觸電阻和串聯(lián)電阻的太陽(yáng)能 電池。
[0018] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有極佳填充因數(shù)和轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池。
[0019] 這些和其它目的可由本文所述的本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池在高薄層電阻襯底上包含電極，其中所述電極由包含來(lái) 自銀化合物的玻璃料的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物形成，所述銀化合物在l〇〇〇°C或低于 1000°C的溫度下分解成銀（Ag)離子，以便增強(qiáng)電極與襯底之間的接觸效率，且太陽(yáng)能電池 具有高開(kāi)路電壓（Voc)和被降到最低的接觸電阻（Rc)和串聯(lián)電阻（Rs)，由此確保極佳填充 因數(shù)和轉(zhuǎn)化效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的示意圖。
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的示意圖。
[0023] 圖3是薄層電阻為92.3 Ω/sq的高薄層電阻晶片上的電極內(nèi)形成的銀晶體的掃描 電子顯微鏡（scanningelectronicmicroscope，SEM)圖像，其中所述電極由在實(shí)例1中制 備的組合物形成。
[0024] 圖4是薄層電阻為100. 5 Ω/sq的高薄層電阻晶片上的電極內(nèi)形成的銀晶體的掃 描電子顯微鏡（SEM)圖像，其中所述電極由在實(shí)例1中制備的組合物形成。
[0025] 元件符號(hào)說(shuō)明
[0026] 100 :p-n結(jié)襯底
[0027] 101 :襯底
[0028] 110:p-n結(jié)襯底
[0029] 110a:襯底
[0030]110b:發(fā)射極
[0031]130:抗反射膜
[0032]140 :后表面場(chǎng)層
[0033]150:抗反射膜
[0034] 160:前電極
[0035]170:背電極
[0036] 210:背電極
[0037] 230:前電極
【具體實(shí)施方式】
[0038] 太陽(yáng)能電池
[0039] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的示意圖。參看圖1，根據(jù)本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池包含p-n結(jié)襯底100、在p-n結(jié)襯底100的前表面上形成的前 電極230以及在p-n結(jié)襯底100的后表面上形成的背電極210,其中p-n結(jié)襯底100包含p 層（或η層）101以及η層（或p層）102,其將作為發(fā)射極。
[0040] 如本文中所用，p-n結(jié)襯底是指其中ρ型襯底的一個(gè)表面摻雜有η型摻雜物以形 成η型發(fā)射極由此提供p-n結(jié)的襯底，或其中η型襯底的一個(gè)表面摻雜有ρ型摻雜物以形 成Ρ型發(fā)射極由此提供p-n結(jié)的襯底。
[0041] 具體來(lái)說(shuō)，襯底100具有接收入射光的前表面以及與前表面相對(duì)的后表面，且可 由單晶或多晶硅半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體形成。當(dāng)使用晶體硅半導(dǎo)體時(shí)，襯底可為硅晶片?？?使用摻雜有P型摻雜物的P型襯底作為襯底100?；蛘?，可使用摻雜有η型摻雜物的η型 襯底作為襯底。此處，Ρ型摻雜物可為包含如硼（Β)、鋁（Α1)或鎵（Ga)的第三族元素的材 料，且η型摻雜物可為包含如磷（P)、砷（As)或銻（Sb)的第五族元素的材料，但不限于此。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的p-n結(jié)襯底100是具有高薄層電阻的襯底，并且具體 地說(shuō)，可具有85Q/Sq到ΙδΟΩ/sq的薄層電阻。
[0043] 在p-n結(jié)襯底100的前表面或后表面上形成的電極210、電極230可通過(guò)印刷和烘 烤下文所述的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物來(lái)形成。
[0044] 在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池電極中，銀晶體鄰接于電極與p-n結(jié)襯 底之間的界面形成，且可具有10納米到1000納米的粒徑。在此范圍內(nèi)，有可能使甚至高薄 層電阻襯底上的串聯(lián)電阻降到最低，且提供極佳填充因數(shù)和轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)確保即使薄層 電阻不同p-n結(jié)也穩(wěn)定。
[0045] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的示意圖。參看圖2,根據(jù)本發(fā)明 的這一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池可包含：p_n結(jié)襯底110,通過(guò)在襯底110a的前表面上形成發(fā)射 極110b來(lái)獲得；抗反射膜130和前電極160,依序形成于p-n結(jié)襯底110的前表面上；以及 后表面場(chǎng)層140、抗反射膜150和背電極170,依序形成于p-n結(jié)襯底110的后表面上。在 下文中，為解釋方便起見(jiàn)，每一