專利名稱：太陽能電池和制造該太陽能電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種太陽能電池和一種制造該太陽能電池的方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是一種將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光電轉(zhuǎn)換裝置。太陽能電池作為本質(zhì)上無限的、無污染的下一代能源而引起人們的關(guān)注。太陽能電池包括ρ型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體。當(dāng)太陽能電池在光敏層中吸收太陽能時，在η型半導(dǎo)體和ρ型半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子_空穴對(EHP)，所產(chǎn)生的電子和空穴分別移向 η型半導(dǎo)體和ρ型半導(dǎo)體，并在電極處收集，以提供電能。仍然需要提高太陽能電池效率，使得太陽能電池可以從給定量的太陽能輸出盡可能多的電能。為了提高太陽能電池效率，將期望的是減少損失，例如與產(chǎn)生的電荷的接觸或集流體相關(guān)聯(lián)的電阻損失，以及將期望的是提高半導(dǎo)體材料中的電子_空穴對的產(chǎn)生。電荷損失的一個原因是由產(chǎn)生的電子和空穴的復(fù)合導(dǎo)致的電荷消散。為了防止電子和空穴的復(fù)合，可以在太陽能電池的后側(cè)上設(shè)置鈍化膜。仍然需要一種更有效地防止電子和空穴復(fù)合的改進(jìn)的鈍化層。

發(fā)明內(nèi)容
示例性實施例提供了一種太陽能電池，其中，改善了鈍化膜的性能，從而提高了太陽能電池的效率。另一實施例提供了一種制造該太陽能電池的方法。根據(jù)一個實施例，公開了一種太陽能電池，所述太陽能電池包括半導(dǎo)體基底；鈍化膜，設(shè)置在所述半導(dǎo)體基底的一側(cè)上；保護(hù)層，設(shè)置在所述鈍化膜的與所述半導(dǎo)體基底相對的一側(cè)上；電極，設(shè)置在所述保護(hù)層的與所述鈍化膜相對的一側(cè)上，其中，所述電極包括含有玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，其中，所述保護(hù)層包含吉布斯自由能的絕對值比所述玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。所述保護(hù)層可以包含銅(Cu)、鈀(Pd)、銥(Ir)、它們的合金或它們的氧化物或者它們的組合。所述合金可以包括銅-鋁(Cu-Al)合金、鈀-鋁(Pd-Al)合金或銥-鋁(Ir-Al) 合金或者它們的組合?；谒龊辖鸬脑影俜?jǐn)?shù)為100，所述合金可以含有大約0. 1至大約20原子百分?jǐn)?shù)(at%)的鋁。所述玻璃料可以包括PbO、ZnO、SiO2、B2O3> Bi203> BaO, Na2O或它們的組合。所述鈍化膜可以包括氧化鋁。所述鈍化膜和所述保護(hù)層可以限定通孔，所述電極可以通過所述鈍化膜和所述保護(hù)層的所述通孔接觸所述半導(dǎo)體基底。所述電極可以僅在所述鈍化膜和所述保護(hù)層的所述通孔中接觸所述鈍化膜。
所述保護(hù)層的厚度可以為大約5納米(nm)至大約500nm。根據(jù)另一實施例，公開了一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括在半導(dǎo)體基底的一側(cè)上形成鈍化膜；在所述鈍化膜的與所述半導(dǎo)體基底相對的一側(cè)上形成保護(hù)層；在所述保護(hù)層和所述鈍化膜中形成通孔；形成通過所述保護(hù)層和所述鈍化膜的所述通孔接觸所述半導(dǎo)體基底的電極，其中，所述電極包括含有玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，所述保護(hù)層包含吉布斯自由能的絕對值比所述玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。所述保護(hù)層可以包含銅(Cu)、鈀(Pd)、銥(Ir)、它們的合金或它們的氧化物或者它們的組合。所述合金可以包括銅-鋁(Cu-Al)合金、鈀-鋁(Pd-Al)合金或銥-鋁(Ir-Al) 合金或者它們的組合。所述玻璃料可以包括PbO、ZnO、SiO2, B2O3> Bi203> BaO, Na2O或它們的組合?？梢酝ㄟ^使用波長為大約300nm至大約600nm的激光的激光切除來執(zhí)行在所述保護(hù)層和所述鈍化膜中形成通孔的步驟。形成所述電極的步驟可以包括將所述導(dǎo)電糊絲網(wǎng)印刷；將所述導(dǎo)電糊進(jìn)行熱處理。


通過參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施例，本公開的以上和其它方面、 優(yōu)點及特征將變得更加明顯，在附圖中圖1是太陽能電池的實施例的剖視圖；圖2至圖8是順序地示出制造太陽能電池的實施例的方法的實施例的剖視圖。
具體實施例方式在下文中將參照附圖更詳細(xì)地描述實施例，在附圖中示出了各種實施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實施，而不應(yīng)該被理解為局限于在此提出的實施例。而是提供這些實施例使本公開將是徹底的且完整的，并將把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。在整個說明書中，相同的標(biāo)號表示相同的元件。應(yīng)該理解的是，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基底的元件被稱作“在”另一元件“上”時，該元件可以直接在另一元件上，或者也可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。應(yīng)該理解的是，盡管在這里可使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，下面討論的“第一元件”、“組件”、 “區(qū)域”、“層”或“部分”可被命名為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。這里使用的術(shù)語僅是為了描述特定實施例的目的，而不意圖具有限制性。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式的“一個(種)”和“所述(該)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，說明存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。為了便于描述，在這里可使用空間相對術(shù)語，如“在…下面”、“在…下方”、“下部的”、“在…上面”、“上部的”、“上”、“下”等來描述如圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，空間相對術(shù)語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果在附圖中裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件隨后將被定位為“在”其它元件或特征“上面”。因此，示例性術(shù)語“在…下方”可包括“在…上方”和“在…下方”兩種方位。所述裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn) 90度或者在其它方位)，相應(yīng)地解釋這里使用的空間相對描述符。除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。將進(jìn)一步理解，除非這里明確定義，否則術(shù)語(例如在通用的字典中定義的術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域和本公開的上下文中它們的意思一致的意思，而不是理想地或者過于正式地解釋它們的意思。在此參照作為理想實施例的示例性示圖的剖視圖來描述實施例。這樣，預(yù)計會出現(xiàn)例如由制造技術(shù)和/或公差引起的示圖的形狀變化。因此，這里描述的實施例不應(yīng)該被理解為限制于這里示出的區(qū)域的具體形狀，而應(yīng)該包括例如由制造導(dǎo)致的形狀變形。例如， 示出或描述為平坦的區(qū)域通?？梢跃哂写植诤?或非線性的特征。此外，示出的銳角可以被倒圓。因此，在圖中示出的區(qū)域?qū)嶋H上是示意性的，它們的形狀并不意圖示出區(qū)域的實際形狀，也不意圖限制本權(quán)利要求的范圍。首先，將參照圖1披露根據(jù)實施例的太陽能電池。圖1是太陽能電池的實施例的剖視圖。在下文中，將半導(dǎo)體基底110的太陽能接收側(cè)稱作前側(cè)，并將與半導(dǎo)體基底110的前側(cè)相對的側(cè)稱作后側(cè)。此外，在下文中，為了更好地理解和便于描述，空間關(guān)系(例如上或下)將相對于作為中心的半導(dǎo)體基底110，但是不限于此。根據(jù)該實施例的太陽能電池包括半導(dǎo)體基底110，半導(dǎo)體基底110包括下半導(dǎo)體層IlOa和上半導(dǎo)體層110b。半導(dǎo)體基底110可以包括結(jié)晶硅或化合物半導(dǎo)體，如果半導(dǎo)體基底110由結(jié)晶硅構(gòu)成，則作為示例，可以使用硅晶片。下半導(dǎo)體層IlOa和上半導(dǎo)體層IlOb中的一者可以是 P型雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體層，另一者可以是η型雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體層。例如，ρ型雜質(zhì)可以是 III族元素，例如硼(Β)，η型雜質(zhì)可以是V族元素，例如磷(P)0半導(dǎo)體基底110的表面可以被表面紋理化。表面紋理化的半導(dǎo)體基底110可以具有凸起和凹陷。這樣的凸起和凹陷的形狀不特別受到限制，并且可以是規(guī)則的或不規(guī)則的。 可以使用不同形狀例如錐形、矩形、立方形、球形、卵形或其它形狀的組合。例如，半導(dǎo)體基底可以具有多孔結(jié)構(gòu)，其中，多孔結(jié)構(gòu)具有蜂窩形狀。表面紋理化的半導(dǎo)體基底110可以增大表面積，以提高光吸收率并減小反射率，由此提高太陽能電池效率。在半導(dǎo)體基底110的前側(cè)上，可以設(shè)置抗反射涂層112?？狗瓷渫繉?12可以包括基本上透明且絕緣的材料。抗反射涂層112可以包含例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、 氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鈰(CeO2)或它們的組合，實質(zhì)上由SiNx、SiO2, TiO2, A1203、MgO、CeO2 或它們的組合構(gòu)成，或者由 SiNx、SiO2, TiO2, A1203、MgO, CeO2 或它們的組合構(gòu)成，并且抗反射涂層112可以為單層或多層的形式。抗反射涂層112的厚度可以為大約200埃(A)至大約1500 Α,具體地為大約 300 A至大約1400 Α,更具體地為大約400 A至大約1300 Α，抗反射涂層112可以設(shè)置(例如，形成)在半導(dǎo)體基底110的前側(cè)上，即形成在接收太陽能的一側(cè)上，從而減小光的反射率，并提高特定波長區(qū)域的選擇性。此外，抗反射涂層112可以利用存在于半導(dǎo)體基底110的表面處的硅來改善接觸性能(例如，接觸電阻)， 以提高太陽能電池的效率。在抗反射涂層112上，設(shè)置(例如，形成)多個前電極120。前電極120可以沿半導(dǎo)體基底110的厚度方向延伸，并穿過抗反射涂層112，以接觸上半導(dǎo)體層110b。前電極 120可以包括低電阻金屬，例如銀(Ag)等，并且前電極120可以具有例如網(wǎng)格圖案的構(gòu)造， 以減小遮蔽損失和片電阻。在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)上，設(shè)置(例如，形成)鈍化膜130。鈍化膜130可以充分地或完全地防止在半導(dǎo)體基底110中產(chǎn)生的電荷移到半導(dǎo)體基底110的后側(cè)。具體地說，鈍化膜130可以包括介電材料，介電材料在其表面處具有多個負(fù)固定電荷。盡管不想受限于理論，但是相信介電材料的負(fù)固定電荷會阻礙或防止存在于下半導(dǎo)體層IlOa中的電子向半導(dǎo)體基底110的后側(cè)的移動(例如，傳輸)，從而可以基本上或完全地防止電子和空穴在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)上的復(fù)合，由此減少電荷損失，并由此提高太陽能電池效率。鈍化膜130可以包括例如氧化鋁(例如，AlOx)，其中，χ為大約1至大約2，具體地為大約1.5。在鈍化膜130的與半導(dǎo)體基底110相對的一側(cè)上，設(shè)置(例如，形成)保護(hù)層140。保護(hù)層140保護(hù)鈍化膜130。保護(hù)層140可以包括金屬、金屬合金或它們的氧化物。保護(hù)層140的厚度可以為大約5納米(nm)至大約500nm，具體地為大約IOnm至大約 400nm，更具體地為大約20nm至大約300nm，下面將更詳細(xì)地對其進(jìn)行討論。鈍化膜130和保護(hù)層140限定通孔135。如圖1所示，在實施例中，可以存在多個通孑L。在保護(hù)層140的一側(cè)上，設(shè)置(例如，形成)后電極150。后電極150可以包括不透明金屬，例如鋁(Al)。另外，后電極150可以包括導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，導(dǎo)電糊的產(chǎn)物可以使用導(dǎo)電糊來形成，導(dǎo)電糊可包括如下面更詳細(xì)描述的玻璃料和諸如鋁(Al)的導(dǎo)電材料。這樣的糊中的組分和組分的相對量在本領(lǐng)域中是已知的。后電極150包括通過通孔135接觸下半導(dǎo)體層IlOa的第一部分和設(shè)置(例如，形成)在半導(dǎo)體基底Iio的后側(cè)的表面上的第二部分。第二部分可以直接在保護(hù)層140上。在后電極150中，可以在后電極150的接觸下半導(dǎo)體層IlOa的部分中產(chǎn)生背面場 (BSF)。例如，當(dāng)下半導(dǎo)體層IlOa的硅(Si)和后電極150的鋁(Al)彼此接觸，并且鋁用作 P型雜質(zhì)時，背面場是在下半導(dǎo)體層IlOa和后電極150之間形成的內(nèi)部電場。因此，盡管不想受限于理論，但相信BSF可以防止電子傳輸?shù)桨雽?dǎo)體基底110的后側(cè)。通過防止電子傳輸?shù)桨雽?dǎo)體基底110的后側(cè)，可以防止或減小電荷在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)上的復(fù)合和消散，由此提高了太陽能電池效率。在后電極150中，后電極150的設(shè)置在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)的表面上的部分(例如，位于保護(hù)層140上的部分)可以將穿過半導(dǎo)體基底110的光反射回至半導(dǎo)體基底，由此防止或減小光泄漏，并由此提高太陽能電池效率。在下文中，將更詳細(xì)地披露保護(hù)層140。如上面進(jìn)一步解釋的，保護(hù)層140設(shè)置在鈍化膜130和后電極150之間，并保護(hù)鈍化膜130免受后電極150的影響。因此，因為保護(hù)層140有效地保護(hù)鈍化膜130，所以鈍化膜130和后電極150期望地不直接接觸。例如，如果在后電極150的燒制過程中鈍化膜130被包含在用于后電極的導(dǎo)電糊中的玻璃料接觸，則鈍化膜130和后電極150之間的直接接觸會不期望地改變鈍化膜130的鈍化特性。因此，在可包括后電極150的燒制工藝的熱處理工藝期間，后電極150期望地不穿透保護(hù)層140。如上所述，后電極150可以通過設(shè)置包括玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊來形成，然后，后電極150可以通過對導(dǎo)電糊進(jìn)行熱處理(例如，燒制)來形成。在熱處理期間使用的高溫下，玻璃料會容易地與接觸玻璃料的其它材料起反應(yīng)或結(jié)合。保護(hù)層140包含吉布斯自由能的絕對值比玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。在一個實施例中，保護(hù)層140由吉布斯自由能的絕對值比玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料構(gòu)成。在另一實施例中，保護(hù)層140包含吉布斯自由能的絕對值比玻璃料的吉布斯自由能的絕對值小的材料，實質(zhì)上由所述材料構(gòu)成，或者由所述材料構(gòu)成。保護(hù)層140的材料即使在高溫下也基本上不與玻璃料起反應(yīng)。因此，在一個實施例中，保護(hù)層的材料對于玻璃料的組分事實上是惰性的，在另一實施例中，保護(hù)層 140對于玻璃料事實上是惰性的。玻璃料可以包括PbO、ZnO、Si02、B203、Bi203、BaO、Na2O或它們的組合。玻璃料可以包括例如 PbO-SiO2-玻璃料、PbO-SiO2-B2O3-玻璃料、PbO-SiO2-B2O3-ZnO-玻璃料、PbO-SiO2-B2O3-BaO-玻璃料、PbO-SiO2-ZnO-BaO-玻璃料、ZnO-SiO2-玻璃料、ZnO-B2O3-SiO2-玻璃料、ZnO-K2O-B2O3-SiO2-BaO-玻璃料、Bi2O3-SiO2-玻璃料、 Bi2O3-B2O3-SiO2-玻璃料、Bi2O3-B2O3-SiO2-BaO-玻璃料、ZnO-BaO-B2O3-P2O5-Na2O-玻璃料或 Bi2O3-B2O3-SiO2-BaO-ZnO-玻璃料或它們的組合。 在一個實施例中，保護(hù)層140可以包含吉布斯自由能的絕對值比玻璃料(即，PbO、 Zn0、Si02、B203、Bi203、Ba0、Na20或它們的組合)的吉布斯自由能的絕對值小的材料，實質(zhì)上由所述材料構(gòu)成，或者由所述材料構(gòu)成。保護(hù)層140可以包含例如銅(Cu)、鈀(Pd)、銥(Ir)、 它們的合金或它們的組合。合金可以包括例如銅-鋁(Cu-Al)合金、鈀-鋁(Pd-Al)合金或銥-鋁(Ir-Al) 合金或它們的組合。盡管不想受限于理論，但相信鋁(Al)可以提高保護(hù)層140與相鄰層的粘結(jié)，并可以同時防止或減少銅(Cu)、鈀(Pd)或銥(Ir)、它們的合金或它們的組合的氧化?；谠影俜?jǐn)?shù)為100的合金，合金可以含有大約0. 1 大約20原子百分?jǐn)?shù) (at% )的鋁仏1)，具體地為0.5 15站％的六1，更具體地為1 10站％的六1。如果包含在以上范圍內(nèi)的鋁，則鋁可以防止銅(Cu)、鈀(Pd)或銥(Ir)的氧化，并且鋁可以提高與相鄰層的粘結(jié)，同時充分地保護(hù)合金的內(nèi)含物免于劣化(例如，氧化)。此外，因為在熱處理(例如，燒制)工藝、制造工藝等期間，銅(Cu)、鈀(Pd)、銥 (Ir)或它們的合金或者它們的組合會在一定程度上被氧化，所以在保護(hù)層140中會至少部分地含有它們的氧化物。如上所述，保護(hù)層140防止鈍化膜130和后電極150之間的直接接觸。因此，后電極150僅在通孔135中的部分處直接接觸鈍化膜130，并且不以其它方式接觸鈍化膜130。 因此，可以在鈍化膜130的與半導(dǎo)體基底110相對的表面上保持鈍化膜130的鈍化性能，從而防止電荷的損失。在下文中，同時參照圖2至圖8以及圖1來進(jìn)一步披露根據(jù)實施例的太陽能電池的制造方法。圖2至圖8是順序地示出太陽能電池的實施例的制造方法的實施例的剖視圖。首先，準(zhǔn)備半導(dǎo)體基底110，例如硅晶片。例如，半導(dǎo)體基底110可以摻雜有ρ型雜質(zhì)。隨后，將半導(dǎo)體基底110進(jìn)行表面紋理化。可以通過使用強(qiáng)酸溶液(例如，硝酸或氫氟酸)或強(qiáng)堿溶液(例如，氫氧化鈉)的濕方法或者通過干方法(例如，等離子體處理) 來執(zhí)行表面紋理化。然后參照圖2，例如，半導(dǎo)體基底110摻雜有η型雜質(zhì)。可以通過在高溫下散布 POCl3或H3PO4等來摻雜η型雜質(zhì)。如此形成的半導(dǎo)體基底110包括摻雜有不同雜質(zhì)的下半導(dǎo)體層IlOa和上半導(dǎo)體層110b。然后參照圖3，在半導(dǎo)體基底110的前側(cè)上，設(shè)置(例如，形成)也可以是絕緣層的抗反射涂層112?？梢酝ㄟ^氮化硅的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)等來形成抗反射涂層112。隨后，去除留在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)上的η型雜質(zhì)。然后參照圖4，在半導(dǎo)體基底110的后側(cè)上，形成包含例如氧化鋁的鈍化膜130。例如，可以通過化學(xué)氣相沉積(CVD)來形成鈍化膜130。然后參照圖5，在鈍化膜130的與半導(dǎo)體基底110相對的一側(cè)上，設(shè)置(例如，形成)保護(hù)層140。如上面進(jìn)一步披露的，保護(hù)層140可以包含具有低反應(yīng)性的材料，例如銅 (Cu)、鈀(Pd)、銥(Ir)或它們的合金或它們的組合，并且保護(hù)層140可以通過例如濺射或化學(xué)氣相沉積(CVD)來形成。合金可以包括銅-鋁(Cu-Al)合金、鈀-鋁(Pd-Al)合金或銥-鋁(Ir-Al)合金或它們的組合。然后參照圖6，去除保護(hù)層140和鈍化膜130的一部分，以在保護(hù)層140和鈍化膜 130中形成通孔135，由此暴露下半導(dǎo)體層IlOa的一部分?？梢酝ㄟ^使用波長為大約300納米(nm)至大約600nm、具體地為大約350nm至550nm、更具體地為大約400nm至大約500nm 的激光的激光切除來去除保護(hù)層140和鈍化膜130的一部分?？梢允褂脝为毜募す庠诒Ｗo(hù)層140和鈍化膜130中形成通孔135，或者可以一次使用單個激光在保護(hù)層140和鈍化膜 130中形成通孔135。然后參照圖7，在抗反射涂層112的與半導(dǎo)體基底110相對的一側(cè)上，涂覆用于前電極的導(dǎo)電糊120a。用于前電極的導(dǎo)電糊120a可以含有包括銀(Ag)等的金屬粉末。此外，前電極可以通過絲網(wǎng)印刷來形成，其中，導(dǎo)電糊涂覆在將要形成前電極的位置上，并干燥。然后參照圖8，在保護(hù)層140的與半導(dǎo)體基底110相對的一側(cè)上，涂覆用于后電極的導(dǎo)電糊150a。可以涂覆用于后電極的導(dǎo)電糊150，從而首先填充通孔135，然后覆蓋保護(hù)層140的表面。用于后電極的導(dǎo)電糊150a可以包含玻璃料和諸如鋁(Al)等的導(dǎo)電材料。此外，后電極可以通過絲網(wǎng)印刷來形成，其中，導(dǎo)電糊施涂覆在將要形成后電極的位置上，并干燥。隨后，將其上涂覆了用于前電極的導(dǎo)電糊120a和用于后電極的導(dǎo)電糊150a的半導(dǎo)體基底110放置在高溫爐中，并進(jìn)行燒制。燒制可以在比金屬粉末的熔化溫度高的溫度下執(zhí)行，例如，在600°c至大約1000°C、具體地為大約650°C至大約950°C、更具體地為大約 700°C至大約900°C下執(zhí)行。在另一實施例中，在不受限制的情況下，可以單獨地?zé)朴糜谇半姌O的導(dǎo)電糊120a和用于后電極的導(dǎo)電糊150a。然后參照圖1，由于燒制，用于前電極的導(dǎo)電糊120a穿過抗反射涂層112，從而接觸上半導(dǎo)體層110b，用于后電極的導(dǎo)電糊150a通過形成在鈍化膜130和保護(hù)層140中的通孔135接觸下半導(dǎo)體層110a。雖然結(jié)合目前被視為實際的示例性實施例的內(nèi)容描述了本公開，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是相反，本發(fā)明意在覆蓋包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池，所述太陽能電池包括 半導(dǎo)體基底；鈍化膜，設(shè)置在所述半導(dǎo)體基底的一側(cè)上； 保護(hù)層，設(shè)置在所述鈍化膜的與所述半導(dǎo)體基底相對的一側(cè)上； 電極，設(shè)置在所述保護(hù)層的與所述鈍化膜相對的一側(cè)上， 其中，所述電極包括含有玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，其中，所述保護(hù)層包含吉布斯自由能的絕對值比所述玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中，所述保護(hù)層包含銅、鈀、銥、它們的合金或它們的氧化物或者它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其中，所述合金包括銅_鋁合金、鈀_鋁合金或銥-鋁合金或者它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池，其中，基于所述合金的原子百分?jǐn)?shù)為100，所述合金含有0. 1至20原子百分?jǐn)?shù)的鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中，所述玻璃料包括PbO、ZnO,SiO2, B203、 Bi203、BaO, Na2O或它們的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中，所述鈍化膜包括氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中，所述鈍化膜和所述保護(hù)層包括通孔，所述電極通過所述鈍化膜和所述保護(hù)層的所述通孔接觸所述半導(dǎo)體基底。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池，其中，所述電極僅通過所述鈍化膜和所述保護(hù)層的所述通孔接觸所述鈍化膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中，所述保護(hù)層的厚度為5納米至500納米。
10.一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括 在半導(dǎo)體基底的一側(cè)上形成鈍化膜；在所述鈍化膜的與所述半導(dǎo)體基底相對的一側(cè)上形成保護(hù)層； 在所述保護(hù)層和所述鈍化膜中形成通孔；形成通過所述保護(hù)層和所述鈍化膜的所述通孔接觸所述半導(dǎo)體基底的電極， 其中，所述電極包括含有玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，所述保護(hù)層包含吉布斯自由能的絕對值比所述玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述保護(hù)層包含銅、鈀、銥、它們的合金或它們的氧化物或者它們的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述合金包括銅-鋁合金、鈀-鋁合金或銥-鋁合金或者它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述玻璃料包括PbO、ZnO,SiO2, B2O3> Bi203、 BaO, Na2O或它們的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過使用波長為300納米至600納米的激光的激光切除來執(zhí)行在所述保護(hù)層和所述鈍化膜中形成通孔的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成所述電極的步驟包括將所述導(dǎo)電糊絲網(wǎng)印刷， 將所述導(dǎo)電糊進(jìn)行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能電池和一種制造太陽能電池的方法，所述太陽能電池包括半導(dǎo)體基底；鈍化膜，設(shè)置在所述半導(dǎo)體基底的一側(cè)上；保護(hù)層，設(shè)置在所述鈍化膜的與所述半導(dǎo)體基底相對的一側(cè)上；電極，設(shè)置在所述保護(hù)層的與所述鈍化膜相對的一側(cè)上，其中，所述電極包括含有玻璃料和導(dǎo)電材料的導(dǎo)電糊的產(chǎn)物，其中，所述保護(hù)層包含吉布斯自由能的絕對值比所述玻璃料的每個組分的吉布斯自由能的絕對值小的材料。
文檔編號H01L31/18GK102386248SQ20111019657
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者樸用永, 梁祐榮, 金璉熙, 金賢鐘, 鮮于文旭 申請人:三星Sdi株式會社, 三星電子株式會社