[其他]具有金屬涂料電極的太陽電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86102568
• 申請日: 1986-04-14
• 公開（公告）號: CN86102568B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 永原美行;藍田章;淺井正人;中島紳一;高森信之
• 申請（專利權）人: 夏普公司
• 主分類號: H01L31/06
• 分類號: H01L31/06;H01L31/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林長安

本發(fā)明涉及一種太陽電池，更具體地說，涉及一種p-n結型太陽電池，在該太陽電池的半導體基片中形成有一個p-n結，該太陽電池還包括一電極（或接頭），此電極是由含有元素周期表第五（Ⅴ）族中的磷或砷元素的金屬涂料所制成的。

在通常包括一半導體基片，一提供在半導體基片上以形成pn結和由金屬涂料形成的電極的p-n結型太陽電池中，要在前電極和半導體基片的擴散層之間獲得一歐姆接觸是有困難的。其理由是在前電極和半導體基片的擴散層之間形成有一層電絕緣材料制成的抗反射涂層。在上述結構中，電流電壓（I-V）特性的填充因子（F·F·）會減小，則能量轉換效率也會降低。

因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一改進了的太陽電池，這種經(jīng)過改進的太陽電池，能在前電極和半導體基片的擴散層之間獲得一足夠好的歐姆接觸，以致能量轉換效率變高。

本發(fā)明的另一個目的是提供一包括有金屬涂料制成的前電極的改進了的太陽電池，此金屬涂料包括：金屬粉末、粉末玻璃、一種有機粘合劑、一種溶劑以及在元素周期表第五族元素中的磷或砷元素。

在此后給出的詳細描述中，本發(fā)明的其它目的和可用范圍是很明顯的。然而，應該明白，當說明本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案時，那些特例的詳細描述只是按圖解說的方法來進行。這是因為從此詳細描述出發(fā)，在本發(fā)明的精神和范圍內的各種各樣改動和變型，對那些所屬技術領域內的專業(yè)人員來說，是顯而易見的。

為了達到上述目的，按照本發(fā)明的一個實施方案的太陽電池包括：一塊半導體基片、在該半導體基片內以形成一層p-n結的擴散層、形成在擴散層上用以防止光線被該太陽電池表面所反射的抗反射層以及設置在半導體基片擴散層上的前電極。前電極的材料是金屬涂料，它包括：金屬粉末、粉末玻璃以及屬于元素周期表第五族中的磷或砷元素。

金屬涂料可以包括一種有機粘合劑和一種溶劑。

本發(fā)明將從下文給出的詳細描述及附圖中得到更好的了解，這些附圖僅作為解說之用，因而并不是說本發(fā)明僅限于這些圖例。其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案的一種太陽電池結構的剖視圖;

圖2示出了本發(fā)明的太陽電池與通常的太陽電池相互比較的電流電壓特性。

下面將參照圖1來描述本發(fā)明的一種實施方案，正如前面所述，圖1是根據(jù)本發(fā)明的這種實施方案的一種太陽電池結構的剖視圖。借助于把一種活性雜質擴散入半導體基片1，在p型硅（Si）基片內形成了一n⁺型擴散層2。在此擴散層2上形成了抗反射涂層3，以防止光或太陽光被該太陽電池表面所反射，此抗反射涂層3可以由SiO₂、TiO₂或類似物制成。在半導體基片1上，設置有一些起著負電極作用的前電極4。這些前電極4被稱作柵狀電極。在這些前電極4上分別形成有釬焊層5，用以減小串聯(lián)電阻并改善太陽電池的可靠性。后電極6，例如由鋁（Al）涂料制成的后電極，被形成在基片1的背面，并起著正電極的作用。

在本發(fā)明的太陽電池中，活性雜質被淺淺地擴散入基片中，比如說，單晶硅基片上，以致在該基片的表面附近形成一個p-n結層。為了阻止光或太陽光被太陽電池的表面所反射，在半導體基片的前表面上涂有由SiO₂、TiO₂或其類似物制成的抗反射涂層。在半導體基片的前表面上，/用金屬涂料，例如含有粉末玻璃的銀涂料，來形成一些前電極。制造前電極方法的一個實例敘述如下：前電極被直接印刷在抗反射涂層上并加以焙燒。因此，前電極穿過抗反射涂層而生成在半導體基片的擴散層上。于是，在前電極和半導體基片的擴散層之間，可獲得有效的歐姆接觸。這種制造方法稱之為燒通法。

在用燒通法制成的太陽電池中，因為設置在半導體基片擴散層上的抗反射涂層是由電絕緣材料，例如TiO₂、SiO₂或其類似物制成，所以在前電極和半導體基片擴散層之間很難獲得一歐姆接觸。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明實施方案的那些前電極4是由含有一種屬于周期表第五族元素的磷元素的金屬涂料制成的。例如一種加有少量屬于元素周期表第五族的元素磷（P）或磷的化合物的銀（Ag）涂料。可以選擇所加磷或磷的化合物中的磷元素的量對銀涂料的重量比為在約0.05%至約0.3%的范圍內。除磷或磷的化合物外，在銀涂料內還加有一種有機粘合劑，一種溶劑以及一種添加劑。