太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池及其制造方法。太阳能电池的制造方法包括形成光电转换单元以及形成连接到光电转换单元的电极。形成电极的步骤包括形成连接到光电转换单元的晶种形成层，在晶种形成层上形成抗氧化层，执行热处理使得晶种形成层的材料和光电转换单元的材料彼此反应以在晶种形成层和光电转换单元彼此相邻的部分处形成化学结合层，在掩模被用在晶种形成层上的状态下在晶种形成层上形成导电层和覆盖层，以及使用导电层或覆盖层作为掩模来对晶种形成层进行图案化。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2013年6月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2013-0064788的优先权，通过引用将其整体并入这里，如在此完全阐述一样。
本申请涉及一种，并且更具体地，涉及一种，该太阳能电池具有电极，每个电极包括多个金属层。
技术介绍
近来，由于诸如油和煤炭的现有的能源的耗尽，对于替代现有能源的替代能源的兴趣正在增加。最重要的是，太阳能电池是流行的下一代电池，其将太阳光转换为电能。 这些太阳能电池可以经由具有可选的设计的各种层和电极的形成来制造。各种层和电极的设计可以确定太阳能电池的效果。必须克服太阳能电池的低效率以便于使得太阳能电池商业化。因此，需要将太阳能电池的各层和电极设计为使得太阳能电池的特性和效率最大化。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种具有改进的特性和效率的。 根据本专利技术的一方面，通过提供太阳能电池的制造方法来完成上述和其它目的，该制造方法包括形成光电转换单元以及形成连接到光电转换单元的电极。形成电极的步骤包括形成连接到光电转换单元的晶种形成层，在晶种形成层上形成抗氧化层以防止晶种形成层的氧化，执行热处理使得晶种形成层的材料和光电转换单元的材料彼此反应以在晶种形成层和光电转换单元彼此相邻的部分处形成化学结合层，在掩模被布置在晶种形成层上的状态下在晶种形成层上形成导电层和覆盖层，以及使用从导电层和覆盖层中选择的一个作为掩模来对晶种形成层进行图案化。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳能电池，其包括光电转换单元；电极，该电极包括与光电转换单元相邻的化学结合层、形成在化学结合层上的晶种层、形成在晶种层上的导电层以及形成在导电层上的覆盖层；以及抗氧化层，其被布置在化学结合层与导电层之间以防止晶种层的氧化。抗氧化层包括下述中的至少一种:钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、钥(Mo)、铬(Cr)、锌(Zn)、包含上述中的至少一种的合金以及包含上述中的至少一种的氮化物中的至少一种。 【附图说明】 结合附图，根据下面的详细描述，本专利技术的上述和其它目的、特征和其它优点能够得到更清楚的理解，在附图中: 图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的太阳能电池的截面图； 图2A至图2F是示出根据本专利技术的示例性实施方式的太阳能电池的制造方法的截面图；以及 图3A至图3F是示出根据本专利技术的示例性实施方式的形成太阳能电池的第一电极和第二电极的方法的截面图。 【具体实施方式】 现在参考本专利技术的优选实施方式，在附图中示出了其示例。然而，将理解的是，本专利技术不应限于这些实施方式并且可以以各种方式来修改。 在附图中，为了清楚而简要地描述本专利技术，省略了与描述无关的元件的示出，并且在说明书中由相同的附图标记标识相同或极度相似的元件。另外，在附图中，为了更清楚地描述，元件的诸如厚度、宽度等等的尺寸被夸大或减小，并且因此，本专利技术的厚度、宽度等等不限于附图所示。 在整个说明书中，当元件被称为“包括”另一元件时，该元件不应被理解为不包括其它元件，除非有特别的冲突的描述，并且该元件可以包括至少一个其它元件。另外，将理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在另一元件之上”时，其可能直接地位于另一元件上或者也可以存在中间元件。另一方面，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“直接在另一元件之上”时，这表示在其间不存在中间元件。 下面，将参考附图详细描述根据本专利技术的实施方式的。 图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的太阳能电池的截面图。 参考图1，根据本专利技术的实施方式的太阳能电池100包括半导体基板10和光电转换单元，该光电转换单元包括分别形成在半导体基板10处的第一导电区域22和第二导电区域24。太阳能电池100可以进一步包括分别连接到光电转换单元(更具体地，第一导电区域22和第二导电区域24)的第一电极42和第二电极44。另外，太阳能电池100可以进一步包括钝化膜32、前表面场层50和抗反射膜60。将在下面更详细地描述太阳能电池100的这些组件。 更具体地，半导体基板10可以包括基底区域110，其掺杂有相对较低浓度的掺杂物。基底区域110可以包括各种半导体材料。例如，基底区域110可以包括包含第二导电掺杂物的硅。硅可以是单晶硅或多晶硅。第二导电掺杂物可以例如为η型掺杂物。S卩，基底区域110可以由单晶或多晶硅形成，该单晶或多晶硅包括V族元素，例如，磷(P)、砷(As)、铋(Bi)或锑(Sb)。然而，本专利技术不限于此。例如，基底区域110可以是P型。 半导体基板10的前表面可以是设置有凹凸形状(例如，金字塔形状)的纹理化表面。设置有凹凸形状的半导体基板10的纹理化前表面可以获得增大的表面粗糙度，其可以减少入射光在半导体基板10的前表面上的反射。因此，到达由基底区域110和第二导电区域22形成的隧道结的光的量可以增加，从而可以使得太阳能电池100的光损失最小。 半导体基板10的背表面可以是通过镜面打磨而相对光滑且平坦的表面，其具有低于半导体基板10的前表面的表面粗糙度。结果，透射通过半导体基板10并且朝向半导体基板10的背表面的光可以由半导体基板10的背表面反射，从而光被导向会半导体基板 10。为此，半导体基板10的背表面没有被纹理化。即，在半导体基板10的背表面处没有形成凹凸形状。然而，本专利技术不限于此。各种其它修改都是可能的。 同时，前表面场层50可以形成在半导体基板10的前表面处。前表面场层50是掺杂有浓度高于基底区域110的掺杂物的区域。前表面场层50具有与通常的背表面场(BSF)层类似的功能。即，前表面场层50防止了半导体基板10的前表面处由于入射的太阳光而彼此分离的电子和空穴的复合和消失。 抗反射膜60可以形成在前表面场层50上。抗反射膜60可以形成在半导体基板10的整个前表面上。抗反射膜60减少了半导体基板10的前表面上的入射光的反射并且用于钝化在前表面场层50的表面或块体中存在的缺陷。 通过减少半导体基板10的前表面上的入射光的反射，增加了到达p-n结的光的量。结果，太阳能电池100的短路电流Isc可以增力卩。另外，缺陷的钝化可以移除少数载流子的复合位置，这可以增加太阳能电池100的开路电压Voc。以该方式，抗反射膜60可以增加太阳能电池100的开路电压和短路电流，从而改进太阳能电池100的转换效率。 抗反射膜60可以由各种材料形成。例如，抗反射膜60可以具有由选自由氮化硅、包含氢的氮化硅、二氧化硅、氧氮化硅、MgF2, ZnS, T12和CeO2构成的组中的至少一个形成的单膜结构或多层膜结构。然而，本专利技术不限于此。例如，抗反射膜60可以由各种其它材料形成。 包含不同导电掺杂物的P型第一导电区域22和η型第二导电区域24形成在半导体基板10的背表面处。第一导电区域22和第二导电区域24可以在其间布置有隔离区域36的状态下被布置为彼此隔开以防止在第一导电区域22和第二导电区域24之间发生分流(shunt)。第一导电区域22和第二导电区域24可以由于隔离区域36而彼此隔开预定距离(例如，几十Pm至几百μπι)。然而，本专利技术不限于此。例如，第一导电区域22和第二导电区域24可以彼此接触。另外，第一导电区域22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池的制造方法，所述制造方法包括：形成光电转换单元；以及形成连接到所述光电转换单元的电极，其中，形成所述电极的步骤包括：形成连接到所述光电转换单元的晶种形成层；在所述晶种形成层上形成抗氧化层以防止所述晶种形成层的氧化；执行热处理使得所述晶种形成层的材料与所述光电转换单元的材料彼此反应以在所述晶种形成层和所述光电转换单元彼此相邻的部分处形成化学结合层；在掩模被布置在所述晶种形成层上的状态下在所述晶种形成层上形成导电层和覆盖层；以及使用从所述导电层和所述覆盖层中选择的一个作为掩模来对所述晶种形成层进行图案化。

【技术特征摘要】
2013.06.05 KR 10-2013-00647881.一种太阳能电池的制造方法，所述制造方法包括: 形成光电转换单元；以及 形成连接到所述光电转换单元的电极，其中，形成所述电极的步骤包括: 形成连接到所述光电转换单元的晶种形成层； 在所述晶种形成层上形成抗氧化层以防止所述晶种形成层的氧化； 执行热处理使得所述晶种形成层的材料与所述光电转换单元的材料彼此反应以在所述晶种形成层和所述光电转换单元彼此相邻的部分处形成化学结合层； 在掩模被布置在所述晶种形成层上的状态下在所述晶种形成层上形成导电层和覆盖层；以及 使用从所述导电层和所述覆盖层中选择的一个作为掩模来对所述晶种形成层进行图案化。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述抗氧化层包括金属。3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述抗氧化层包括钛T1、钽Ta、钨W、钥Mo、铬Cr、锌Zn、包含上述中的至少一种的合金以及包含上述中的至少一种的氮化物中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述晶种形成层具有大约1nm至大约Iμ m的厚度。5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述抗氧化层具有小于所述晶种形成层的厚度。6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述晶种形成层的厚度与所述抗氧化层的厚度的比率为大约2:1至大约200:1。7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述晶种形成层的厚度与所述抗氧化层的厚度的比率为大约2:1至大约10:1。8.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述抗氧化层的厚度为大约5nm至大约10nm09.根据权利要求1所述的制造方法，其中，执行所述热处理的步骤包括在大约350°C至大约450°C的热处理温度执行所述热处理。10.根据权利要求1所述的制造方法，其中，执行所述热处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白荷妍，崔正薰，沈玖奂，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR