本发明专利技术公开一种通过最小化（或降低）电子转移阻抗和电极遮蔽损失而具有高光电效率的太阳能电池。该太阳能电池包括：半导体衬底；位于该半导体衬底的第一侧上的发射极层；位于该发射极层上的导电透明电极层；位于该导电透明电极层上并与该导电透明电极层电连接的第一电极；和位于该半导体衬底的第二侧上并与该半导体衬底电连接的第二电极。所述导电透明电极层具有约５００μΩ.ｃｍ或更小的电阻率。所述发射极层可掺杂以低浓度杂质，以改善短波长处的光响应并最小化（或降低）复合损失。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
太阳能电池在电子由于p-n结产生的电场而向n-型半导体移动同时空穴向 p-型半导体移动时，产生电能。电子和空穴由于外部光线提供的能量产生在半 导体内部。太阳能电池可以被制成晶体硅太阳能电池，其包括薄单晶、多晶和多晶膜。 但是，这种类型的太阳能电池存在问题，即，硅表面和内部的缺陷，作为外部 光线产生的电子和空穴对的复合中心，导致了光电效率变差。硅的缺陷可以通过在其表面形成热氧化层来钝化。在此，热氧化层也可以 起防反射膜的作用。于是，已经用热氧化层形成了各种防反射膜和钝化层。在形成热氧化层之后，可以添加起防反射和阻断紫外线作用的氮化硅层、 多晶硅薄层和二氧化钛(Ti02)薄层。最近，随着多晶硅太阳能电池的日益流行，氮化硅层也已被开发和应用。 当用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积氮化硅层时，该氮化硅层不仅 能起到折射率范围在1.9 ~ 2.3的理想防反射膜的作用，还能用其中包括的大量氢 来钝化多晶硅种的内部缺陷、界面缺陷和表面缺陷。然而，该氮化硅层表面的 钝化作用小于热氧化层的钝化作用。据报道，钝化作用通过具有本征薄层的异质结(HIT)结构(下文中称作HIT) 来实现，该结构包括位于n-型单晶硅(c-Si)衬底上的厚度小于10nm的本征a-Si 和形成于本征a-Si上的p-型a-Si层，从而提高太阳能电池的光电效率。这种HIT 结构在n-型单晶硅和p-型不定形硅之间具有p-n异质结。在p-n异质结的界面上有许多缺陷，这能复合由光产生的电子和空穴对。此处，HIT结构中的本征不定 形硅薄膜被插入到p-n异质结之间，并钝化其界面上的缺陷，以提高光电效率。 然而，大部分市售的太阳能电池具有通过在p-型晶体硅衬底上扩散n-型杂质所形成的p-n同质结。
技术实现思路
本专利技术实施方式的各方面涉及通过最小化(或降低)电子转移阻抗和电极 遮蔽损失而具有高光电效率的太阳能电池，以及制备该太阳能电池的方法。本专利技术实施方式的一个方面涉及一种通过最小化(或降低)电子转移阻抗 和电极遮蔽损失而具有高光电效率的太阳能电池。本专利技术实施方式的一个方面涉及一种制备太阳能电池的方法。 根据本专利技术的实施方式，太阳能电池包括半导体村底；位于该半导体衬 底的第一侧上的发射极层；位于该发射极层上的导电透明电极层；位于该导电 透明电极层上并与该导电透明电极层电连接的第一电极；和位于该半导体衬底 的第二侧上并与该半导体衬底电连接的第二电极。所述导电透明电极层具有约 500li&cm或更小的电阻率。所述导电透明电极层的电阻率可小于所述发射极层的电阻率。 所述导电透明电极层对范围在大约350nm 大约800nm的波长的透射率可 为大约90%或更大。所述导电透明电极层的折射率范围可为约1.7 约2.5。 所述导电透明电极层的厚度范围可为约60nm 约1 OOnm。 所述导电透明电极层可包括从氧化铟锡(ITO)、氧化锡、AgO、 ZnO-(Ga203 或八1203)、氧化氟锡(FTO)及其混合物所组成的组中选出的材料。所述第 一电极可包括以范围在约2.5mm ~约8mm的间隔彼此隔开的多个电极。所述第一电极可包括从A1、 Ag、 Ni、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及 其组合所组成的组中选出的材料。所述第二电极可包括从A1、 Ag、 Ni、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及 其组合所组成的组中选出的材料。所迷半导体衬底可为p-型硅衬底。所述半导体衬底的电阻率范围可为约0.5Ω.cm ~约3Ω.cm。所述发射极层可为n-型硅衬底。所述发射极层的表面电阻可为约每方形50Ω或更大。根据本专利技术的另一个实施方式，提供一种制备太阳能电池的方法。所述方 法包括在半导体衬底的第一侧上形成发射极层；在所述发射极层上形成导电 透明电极层；在所述导电透明电极层上形成与该导电透明电极层电连接的第一 电极，并在所述半导体衬底的第二侧上形成第二电极。所述半导体衬底可为p-型硅衬底。所述半导体衬底的电阻率范围可为约0.5Q'cm ~约3Q'cm。所述发射极层可为n-型硅衬底。所述发射极层的表面电阻可为约每方形50Q或更大。所述导电透明电极层的电阻率可小于所述发射极层的电阻率。所述导电透明电极层的电阻率可为约500^iQ'cm或更小。所述导电透明电极层对范围在大约350nm 大约800的波长的透射率可为大约90%或更大。所述导电透明电极层的折射率范围可为约1.7 约2.5。所述导电透明电极层的厚度范围可为约60nm 约1 OOnm。所述导电透明电极层可包括从氧化铟锡(ITO)、氧化锡、AgO、 ZnO-(Ga203或Al203)、氧化氟锡(FTO)及其混合物所组成的组中选出的材料。所述第 一 电极可包括以范围为约2.5mm ~约8mm的间隔彼此隔开的多个电极。所述第一电极可包括从A1、 Ag、 M、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及 其组合所组成的组中选出的材料。所述第二电极可包括从Al、 Ag、 Ni、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及其组合所组成的组中选出的材料。附图说明附图与本申请文件 一 起阐明了本专利技术的示例性实施方式，并与本说明书一 起用于解释本专利技术的原则。图l为根据本专利技术实施方式的太阳能电池的部分截面示意图。图2为示意性地示出根据本专利技术实施方式的太阳能电池的制备过程的流程图。具体实施例方式在下面的详细描述中，仅通过图解的方式示出和描述某些本专利技术的示例性 实施方式。正如本领域技术人员所知的那样，本专利技术可以以许多不同的形式来 实现，而且不应解释为局限于此处给出的实施方式。同样，在本申请的上下文 中，当一个元件被描述为在另一个元件之上时，它可以直接位于另一个元件之 上，或者利用一个或多个插入它们之间的居间元件间接地位于所述另 一个元件 之上。在整个申请文件中，相同的附图标记指代相同的元件。在常规的太阳能电池中，电极被布置在掺杂有杂质的发射极层的前面，于 是，电子被转移到所述发射极层并聚集于所述电极中。当电子转移到电极时， 一些电子会损失。所以，为了减少电子的损失，发射极层应掺杂以高浓度的杂 质来减少其电阻，或为了减少由于转移导致的电子损失，可以将电极之间的间 隔缩短在约1.5mm -约2mm的范围内。然而，当发射极层中掺杂的杂质的量增加时，短波长处的光响应可能会变 差，或者复合损失可能会增加。当电极之间的间隔变短时，会发生整个电极的 面积增加的问题，所以由于增加的电极面积所导致的光遮蔽损失(light shading loss)会变大。根据本专利技术的实施方式，具有低阻抗的导电透明电极层布置于所述发射极 层与电极之间，因此，电子通过导电透明电极层而不是通过掺杂的发射极层来转移。照此，可以降低或最小化阻抗损失，并且由于电极间隔可以增大，所以 能降低光遮蔽损失。图l为根据本专利技术的实施方式的太阳能电池l的部分截面示意图。参见图l，太阳能电池l包括半导体衬底10;布置于半导体衬底10第一侧 (或前侧)上的发射极层12;布置于发射极层12上的导电透明电极层14;布置 在导电透明电极层14之上并电连接到该导电透明电极层14上的第一电极16;和 布置于半导体衬底10第二侧(或后侧)上并电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能电池，包括： 半导体衬底； 位于所述半导体衬底的第一侧上的发射极层； 位于所述发射极层上的导电透明电极层； 位于所述导电透明电极层上并与该导电透明层电连接的第一电极；和 位于所述半导体衬底的第二侧上并与该半导体衬底电连接的第二电极， 其中，所述导电透明电极层具有约５００μΩ.ｃｍ或更小的电阻率。
【技术特征摘要】
KR 2007-7-13 10-2007-00706811、一种太阳能电池，包括半导体衬底；位于所述半导体衬底的第一侧上的发射极层；位于所述发射极层上的导电透明电极层；位于所述导电透明电极层上并与该导电透明层电连接的第一电极；和位于所述半导体衬底的第二侧上并与该半导体衬底电连接的第二电极，其中，所述导电透明电极层具有约500μΩ·cm或更小的电阻率。2、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述导电透明电极层的电阻率 小于所述发射极层的电阻率。3、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述导电透明电极层对范围在 大约350nm ~大约800nm的波长的透射率为大约90%或更大。4、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述导电透明电极层的折射率 范围为约1.7 约2.5。5、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述导电透明电极层的厚度范 围为约60nm 约100nm。6、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述导电透明电极层包括从氧 化铟锡(ITO)、氧化锡、AgO、 ZnO-(Ga203或Al203)、氧化氟锡(FTO)及其混合物 所组成的组中选出的材料。7、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述第一电极包括以范围在约 2.5mm ~约8mm的间隔彼此隔开的多个电极。8、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述第一电极包括从A1、 Ag、 Ni、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及其组合所组成的组中选出的材料。9、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述第二电极包括从A1、 Ag、 Ni、 Cu、 Ti、 Pd、 Cr、 W、导电聚合物及其组合所组成的组中选出的材料。10、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述半导体衬底为p-型硅衬底。11、 根据权利要求l所述的太阳能电池，其中所述半...
【专利技术属性】
技术研发人员：文仁植，金大园，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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