太阳能电池制造技术

公开了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的晶体半导体基板；前掺杂层，所述前掺杂层在所述半导体基板的前表面上并与所述半导体基板形成异质结；后掺杂层，所述后掺杂层在所述半导体基板的后表面上并与所述半导体基板形成异质结；前透明导电层，所述前透明导电层在所述前掺杂层上；后透明导电层，所述后透明导电层在所述后掺杂层下。所述前掺杂层和所述后掺杂层中的一个具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型，以与所述半导体基板形成p‑n结，而所述前掺杂层和所述后掺杂层中的另一个具有所述第一导电类型。所述前透明导电层的平面面积大于所述后透明导电层的平面面积。

Solar cell

Disclosed is a solar battery, the solar cell comprises: crystal semiconductor substrate of a first conductivity type; the doped layer, the first doped layer on the semiconductor substrate on the front surface of the semiconductor substrate and forming heterojunction; after doping layer, the doping layer on the semiconductor surface the substrate and the semiconductor substrate to form heterojunction; before the transparent conducting layer, the first transparent conductive layer on the first doped layer; after the transparent conductive layer, the transparent conductive layer is doped in the layer after. The one in front of the doped layer and the doping layer having a second conductivity type opposite the first conductivity type, to form a p n junction and the semiconductor substrate, and the first doped layer and the doped layer after another of the first conductivity type. The surface area of the front transparent conductive layer is larger than the area of the surface of the transparent conductive layer.

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本专利技术的实施方式涉及太阳能电池，更具体地，涉及异质结太阳能电池。
技术介绍
最近，为了提高太阳能电池的效率，已经进行了对异质结太阳能电池的研究。代表性的异质结太阳能电池包括使用本征非晶硅(i-a-Si)作为钝化层的太阳能电池和使用薄隧穿氧化物层作为钝化层的太阳能电池。异质结太阳能电池被形成在太阳能电池的半导体基板的前表面和后表面上，并且包括执行光学功能(例如，抗反射层和反射层的功能)和电功能(例如，与金属电极的接触功能)的透明导电氧化物(TCO)层。当位于半导体基板的前表面上的前透明导电层和位于半导体基板的后表面下的后透明导电层彼此物理接触时，存在分流电阻降低、转换效率降低、并且发生短路的问题。因此，现有技术的太阳能电池被配置成使得透明导电层不形成在半导体基板的前边缘区域和后边缘区域中，而是仅形成在除了边缘区域以外的中心区域中。然而，在具有这种结构的太阳能电池中，由于在边缘区域中不形成前透明导电层，所以前透明导电层的抗反射功能下降，并且在边缘区域的半导体基板中产生的电流没有被收集在集电极上。因此，存在短路电流密度降低并且因此太阳能电池的效率降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效率太阳能电池。在一个方面，提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的晶体半导体基板；前掺杂层，所述前掺杂层位于所述半导体基板的前表面上并与所述半导体基板形成异质结；后掺杂层，所述后掺杂层位于所述半导体基板的后表面上并与所述半导体基板形成异质结；前透明导电层，所述前透明导电层位于所述前掺杂层上；以及后透明导电层，所述后透明导电层位于所述后掺杂层下。所述前掺杂层和所述后掺杂层中的一个具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型，以与所述半导体基板形成p-n结，而所述前掺杂层和所述后掺杂层中的另一个具有所述第一导电类型。所述前透明导电层的平面面积大于所述后透明导电层的平面面积。所述前透明导电层在第一方向上的宽度可以等于或大于所述半导体基板在所述第一方向上的宽度。在所述半导体基板的所述前表面的边缘区域的至少一部分中可以不形成所述前透明导电层。不形成所述前透明导电层的区域可以局部地位于所述半导体基板的所述前表面的所述边缘区域的一部分中。不形成所述前透明导电层的多个区域可以彼此间隔开。所述后透明导电层在所述第一方向上的宽度和在第二方向上的宽度可以分别小于所述半导体基板在所述第一方向上的宽度和在所述第二方向上的宽度。在所述半导体基板的所述后表面的边缘区域中可以不形成所述后透明导电层。可以沿着所述半导体基板的边缘连续地形成不形成所述后透明导电层的区域。在本专利技术的实施方式中，所述半导体基板的所述前表面和所述后表面中的每个可以包括沿着半导体基板的边缘从所述半导体基板的边缘到所述半导体基板的内部连续形成的边缘区域以及作为除了所述边缘区域以外的剩余区域的中心区域。所述前透明导电层可以被整体形成在所述半导体基板的所述前表面的所述边缘区域和所述中心区域中，或者被形成在所述中心区域以及除了在所述前表面的所述边缘区域的一部分中不连续地形成的非形成部分以外的剩余边缘区域中。所述后透明导电层可以仅被形成在所述后表面的除了所述边缘区域之外的中心区域中。根据具有这种构造的太阳能电池，完全防止了前透明导电层和后透明导电层之间的物理连接或物理接触，并且可以使位于光入射的半导体基板的前表面上的前透明导电层的尺寸最大化。因此，可以实现太阳能电池的高效率。所述半导体基板的所述后表面的所述边缘区域的宽度可以为0.5mm至1.5mm，例如，0.5mm至1.0mm。所述半导体基板的所述前表面和所述后表面中的至少一个可以被形成为包括多个细微凹凸的纹理化表面。所述半导体基板包含n型杂质，所述前掺杂层由包含p型杂质的p型非晶硅形成，并且所述后掺杂层可以由包含n型杂质的n型非晶硅形成。根据本专利技术的实施方式的太阳能电池还可以包括位于前透明导电层上的前集电极和位于后透明导电层下方的后集电极。所述前集电极可以不与所述前掺杂层物理接触和直接接触，并且所述后集电极可以不与所述后掺杂层物理接触和直接接触。根据该结构，可以防止当烘烤电极(例如，金属材料)时在掺杂层中产生缺陷。前集电极可以包括在第一方向上延伸的多个第一指状电极以及在与第一方向正交的第二方向上延伸并且物理连接到所述多个第一指状电极的至少一个第一汇流条电极。后集电极可以包括在所述第一方向上延伸的多个第二指状电极以及在所述第二方向上延伸并物理连接到所述多个第二指状电极的至少一个第二汇流条电极，或者包括片状电极，所述片状电极完全覆盖后透明导电层的所述后表面。根据本专利技术的实施方式，非形成部分可以位于至少一个第一汇流条电极的两端处。所述至少一个第一汇流条电极的两端在所述第一方向上的宽度可以大于沿着所述第二方向位于所述两端之间的剩余部分在所述第一方向上的宽度。所述至少一个第一汇流条电极的两端中的每个可以沿着所述第一方向被划分成所述非形成部分的两侧，并且所述非形成部分可以位于所划分的两端之间。在这种情况下，所述第一指状电极可以位于除了所述非形成部分以外的所述边缘区域的所述前透明导电层上，并且所划分的至少一个第一汇流条电极的两端可以延伸到所述边缘区域并且可以物理连接到所述第一指状电极。所述非形成部分在所述第一方向上的宽度可以小于所述至少一个第一汇流条电极的剩余部分在所述第一方向上的宽度。所述非形成部分在所述第二方向上的长度可以小于在所述第二方向上彼此相邻的两个第一指状电极之间的间隔。根据本专利技术的实施方式的太阳能电池还可以包括位于前掺杂层与半导体基板之间的前钝化层以及位于后掺杂层与半导体基板之间的后钝化层。前钝化层和后钝化层可以由本征非晶硅或隧穿氧化物形成。所述前钝化层、所述后钝化层、所述前掺杂层和所述后掺杂层中的至少一个还可以位于所述半导体基板的侧表面上。所述前钝化层、所述后钝化层、所述前掺杂层和所述后掺杂层可以在所述半导体基板的侧表面上彼此交叠。如上所述，当前钝化层、后钝化层、前掺杂层和后掺杂层在半导体基板的侧表面上彼此交叠时，可以获得在半导体基板的侧表面上的钝化效果。当然，即使只有前钝化层和后钝化层在半导体基板的侧表面上彼此交叠，并且前掺杂层和后掺杂层不进一步位于半导体基板的侧表面上，也可以通过在半导体基板的侧表面上彼此交叠的前钝化层和后钝化层获得钝化效果。在这种情况下，所述前透明导电层还可以位于在所述半导体基板的所述侧表面上彼此交叠的所述前钝化层、所述后钝化层、所述前掺杂层和所述后掺杂层上。在根据本专利技术的实施方式的太阳能电池中，完全防止了前透明导电层和后透明导电层之间的物理连接或物理接触，并且可以使位于光入射的半导体基板的前表面上的前透明导电层的尺寸最大化。因此，可以实现太阳能电池的高效率。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施方式的太阳能电池的前视图和后视图。图2是图1中所示的太阳能电池的沿着线II-II截取的截面图。图3是示出从图1中所示的太阳能电池移除前集电极和后集电极的状态的前视图和后视图。图4是根据本专利技术的第二实施方式的太阳能电池的前视图。图5是示出从图4中所示的太阳能电池移除前集电极的状态的前视图。图6是根据本专利技术的第三实施方式的太阳能电池的截面图。图7是用于形成图1中所示的太阳能电池的透明导电层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的晶体半导体基板；前掺杂层，所述前掺杂层位于所述半导体基板的前表面上并与所述半导体基板形成异质结；后掺杂层，所述后掺杂层位于所述半导体基板的后表面上并与所述半导体基板形成异质结；前透明导电层，所述前透明导电层位于所述前掺杂层上；以及后透明导电层，所述后透明导电层位于所述后掺杂层下，其中，所述前掺杂层和所述后掺杂层中的一个具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型以与所述半导体基板形成p‑n结，而所述前掺杂层和所述后掺杂层中的另一个具有所述第一导电类型，并且其中，所述前透明导电层的平面面积大于所述后透明导电层的平面面积。

【技术特征摘要】
2016.01.20 KR 10-2016-00068631.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的晶体半导体基板；前掺杂层，所述前掺杂层位于所述半导体基板的前表面上并与所述半导体基板形成异质结；后掺杂层，所述后掺杂层位于所述半导体基板的后表面上并与所述半导体基板形成异质结；前透明导电层，所述前透明导电层位于所述前掺杂层上；以及后透明导电层，所述后透明导电层位于所述后掺杂层下，其中，所述前掺杂层和所述后掺杂层中的一个具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型以与所述半导体基板形成p-n结，而所述前掺杂层和所述后掺杂层中的另一个具有所述第一导电类型，并且其中，所述前透明导电层的平面面积大于所述后透明导电层的平面面积。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述前透明导电层在第一方向上的宽度等于或大于所述半导体基板在所述第一方向上的宽度。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，在所述半导体基板的所述前表面的边缘区域的至少一部分中不形成所述前透明导电层。4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，不形成所述前透明导电层的区域局部地位于所述半导体基板的所述前表面的所述边缘区域的一部分中。5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中，不形成所述前透明导电层的多个区域彼此间隔开。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述后透明导电层在第一方向上的宽度和在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度分别小于所述半导体基板在所述第一方向上的宽度和在所述第二方向上的宽度。7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，在所述半导体基板的所述后表面的边缘区域中不形成所述后透明导电层。8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，沿着所述半导体基板的边缘连续地形成不形成所述后透明导电层的区域。9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板的所述前表面和所述后表面中的每个包括沿着半导体基板的边缘从所述半导体基板的边缘到所述半导体基板的内部连续地形成的边缘区域以及作为除了所述边缘区域以外的剩余区域的中心区域，其中，所述前透明导电层被整体形成在所述半导体基板的所述前表面的所述边缘区域和所述中心区域中，或者被形成在所述中心区域以及除了在所述前表面的所述边缘区域的一部分中不连续地形成的非形成部分以外的剩余边缘区域中，并且其中，所述后透明导电层仅被形成在所述后表面的除了所述边缘区域之外的中心区域中。10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板的所述后表面的所述边缘区域的宽度为0.5mm至1.5mm。11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板的所述后表面的所述边缘区域的宽度为0.5mm至1.0mm。12.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板的所述前表面和所述后表面中的至少一个被形成为包括多个细微凹凸的纹理化表面。13.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承允，池光善，李洪哲，黄圣贤，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR