[發(fā)明專利]晶體硅系太陽能電池的制造方法和晶體硅系太陽能電池模塊的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680064015.1
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN108352417B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 足立大輔;寺下徹;宇都俊彥
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社鐘化
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L21/288;H01L31/0747
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李書慧;金世煜

太陽能電池在n型晶體硅基板(1)的第一主面(51)上具備第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明電極層(4)和圖案集電極(11)，在n型晶體硅基板的第二主面(52)上具備第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明電極層(9)和鍍覆金屬電極(21)。在n型晶體硅基板的第一主面的周緣上設(shè)有除去了第一透明電極層與第二透明電極層的短路的絕緣區(qū)域(41)。本發(fā)明的制造方法中，在第一本征硅系薄膜形成后，形成第二本征硅系薄膜。鍍覆金屬電極以在n型晶體硅基板的第一主面的周緣上設(shè)有絕緣區(qū)域的狀態(tài)通過電鍍法而形成。圖案集電極的厚度d₁大于鍍覆金屬電極的膜厚d₂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體硅系太陽能電池的制造方法和晶體硅系太陽能電池模塊的制造方法。

背景技術(shù)

在單晶硅基板上具備導(dǎo)電型硅系薄膜的晶體硅系太陽能電池被稱為異質(zhì)結(jié)太陽能電池。其中，已知在導(dǎo)電型硅系薄膜與晶體硅基板之間具有本征非晶硅薄膜的異質(zhì)結(jié)太陽能電池作為轉(zhuǎn)換效率最高的晶體硅系太陽能電池的方式之一。

異質(zhì)結(jié)太陽能電池在一導(dǎo)電型晶體硅基板的受光面?zhèn)染邆淠鎸?dǎo)電型硅系薄膜，在背面?zhèn)染邆湟粚?dǎo)電型硅系薄膜。一般使用n型晶體硅基板，在其受光面?zhèn)刃纬蓀型硅系薄膜，在背面?zhèn)刃纬蒼型硅系薄膜。在這些半導(dǎo)體接合部分產(chǎn)生的載流子介由電極向太陽能電池的外部輸出。作為電極，一般使用透明電極層與金屬集電極的組合。

如專利文獻(xiàn)2中記載那樣，硅系薄膜的成膜一般將多個(gè)硅基板固定于板狀的托盤而進(jìn)行。透明電極層在成膜時(shí)不特別使用掩模等時(shí)，也蔓延到硅基板的側(cè)面、主成膜面的相反側(cè)進(jìn)行成膜，產(chǎn)生表面和背面的短路。在專利文獻(xiàn)1中記載了通過以在硅基板的周端上配置有掩模的狀態(tài)形成表側(cè)的透明電極層，從而在硅基板的周端不形成透明電極層，因此，能夠防止表面和背面的短路。

金屬集電極不透明，因此，為了擴(kuò)大太陽能電池的受光面積，在受光面?zhèn)仁褂镁€狀地圖案化的金屬集電極。例如，在專利文獻(xiàn)3中公開了一種通過電鍍而形成金屬電極的異質(zhì)結(jié)太陽能電池。電鍍能夠容易較厚地形成金屬電極，因此，可以期待通過金屬電極的低電阻化而提高特性、提高生產(chǎn)率。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：WO2015/064634號(hào)國際公開小冊子

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-253262號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：WO2013/161127號(hào)國際公開小冊子

發(fā)明內(nèi)容

如專利文獻(xiàn)1中還公開的那樣，在異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制造中，硅系薄膜、透明電極層也蔓延到硅基板的側(cè)面、成膜面的背面進(jìn)行成膜，產(chǎn)生表面和背面的透明電極彼此的短路。如果以產(chǎn)生短路的狀態(tài)通過電鍍在背面?zhèn)刃纬山饘匐姌O，則金屬層他也會(huì)在受光面?zhèn)任龀?，成為新的泄漏路徑的產(chǎn)生、遮光損耗等的原因。因此，需要在通過電鍍形成金屬電極之前形成用于除去表面和背面的透明電極層的短路的絕緣區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明人等的研究，發(fā)現(xiàn)通過鍍覆法在異質(zhì)結(jié)太陽能電池的背面?zhèn)刃纬山饘匐姌O時(shí)，如果僅除去表面和背面的透明電極層的短路，則存在如下問題：產(chǎn)生由除表面和背面的透明電極層的短路以外的泄漏引起的不期望的金屬析出、或者金屬成分從鍍液向硅基板內(nèi)擴(kuò)散等。特別是明確了如下課題：在通過鍍覆法形成金屬電極時(shí)，由于在絕緣區(qū)域產(chǎn)生的金屬電極材料而表面和背面的透明電極層短路，太陽能電池性能降低。

鑒于這樣的課題，本發(fā)明的目的在于通過可降低工藝成本的電鍍法來形成背面金屬電極，且抑制不期望的金屬析出、金屬向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散等，由此提高太陽能電池的生產(chǎn)率和轉(zhuǎn)換效率。