[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池。

背景技术

本申请要求2011年1月19日在韩国专利局提交的韩国专利申请No.10-2011-0005429的优先权和利益，其全部内容以引用的方式并入本文。

作为获得环保型能量的方法，使用光电转换效应将光能转换为电能的太阳能发电技术已经得到广泛使用。由于太阳能电池的光电转换效率的提高，使用多个太阳能电池板的太阳能发电系统已经安装在诸如房屋之类的多个地方。

太阳能电池一般包括基板和与基板一起形成了p-n结的发射极层，由此从通过基板的一个表面而入射在太阳能电池上的光产生电流。此外，防反射层形成在基板的光接收表面上，以降低入射在基板上的光的反射率并增加预定波长带的光透射率。因此，太阳能电池的光电转换效率提高。

因为光一般仅通过基板的一个表面入射在太阳能电池上，所以太阳能电池的电流转换效率较低。因此，近来已经开发了双侧光接收太阳能电池，在双侧光接收太阳能电池中光通过基板的两个表面入射在太阳能电池上。

发明内容

本发明的实施方式提供一种高效率的太阳能电池。

在一个方面中，一种太阳能电池包括：第一导电类型的基板；位于所述基板的一个表面上的第二导电类型的发射极层，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反；第一电极，所述第一电极电连接到所述发射极层；第一保护层，所述第一保护层位于所述发射极层的没有布置所述第一电极的正表面上；背表面场层，所述背表面场层位于所述基板的另一表面处；第二电极，所述第二电极电连接到所述背表面场层；和第二保护层，所述第二保护层位于所述基板的没有布置所述第二电极的背表面上，其中，所述第一保护层和所述第二保护层每一个均由具有与所述第一导电类型相同的导电类型的固定电荷的材料形成，其中，所述背表面场层局部地位于所述基板的背表面处。

所述第一保护层和所述第二保护层每一个均包含具有负固定电荷的氧化铝(AlOx)或氧化钇(Y₂O₃)。所述第一保护层和所述第二保护层每一个均具有大约1.55至1.7的折射率和大约5nm至30nm的厚度。

所述背表面场层形成在所述基板110的与所述第二电极相同的位置处，并具有大约30Ω/sq至80Ω/sq的表面电阻率。所述背表面场层的宽度可以等于或小于所述第二电极的宽度，或可以大于所述第二电极的宽度。

所述第一防反射层可以由具有正固定电荷的氮化硅(SiNx)形成。

所述太阳能电池还可以包括位于所述第二保护层的背表面上的第二防反射层。所述第二防反射层可以由具有正固定电荷的氮化硅(SiNx)形成。

所述第一防反射层和所述第二防反射层每一个均可以具有大约1.9至2.3的折射率和大约50nm至100nm的厚度。

所述基板可以具有与所述发射极层所位于的基板的表面对应的第一有纹理表面和与所述背表面场层所位于的基板的表面对应的第二有纹理表面。

所述第一电极和所述第二电极可以由不同的材料形成。例如，所述第一电极可以由包含银(Ag)和铝(Al)的混合物(Ag:Al)的导电膏形成，并且所述第二电极可以由包含银(Ag)的导电膏形成。

所述第一电极和所述第二电极可以具有相同的宽度。

所述基板由掺杂磷(P)的n型硅晶片形成，并具有大约1Ω·cm²至10Ω·cm²的电阻率。

所述发射极层可以包括第一掺杂区域和第二掺杂区域，所述第一掺杂区域轻掺杂有所述第二导电类型的杂质，所述第二掺杂区域比所述第一掺杂区域更重地掺杂有所述第二导电类型的杂质。

所述第二掺杂区域可以形成在所述基板的与所述第一电极相同的位置处。所述第二掺杂区域的宽度可以等于或小于所述第一电极的宽度，或者可以大于所述第一电极的宽度。

所述第一掺杂区域具有大约80Ω/sq至200Ω/sq的表面电阻率，并且所述第二掺杂区域具有大约30Ω/sq至80Ω/sq的表面电阻率。

根据上述特性，用于形成所述第一保护层的氧化铝(AlOx)或氧化钇(Y₂O₃)具有由低的界面陷阱密度产生的良好的化学钝化特性和由负固定电荷产生的良好的场效应钝化特性。此外，该材料在稳定性、透湿性和抗磨损性方面非常出色。因而，所述第一保护层可以降低表面复合速度，由此提高了太阳能电池的效率和可靠性。