专利名称：晶体太阳能电池、用于制备晶体太阳能电池的方法以及用于制备太阳能电池模组的方法
技术领域：
本发明涉及一种晶体太阳能电池，其具有正面η型掺杂区和背面P型掺杂区、正面触点、背面触点和至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面第一层，如抗反射层。本发明还涉及一种制备晶体太阳能电池的方法，所述晶体太阳能电池具有正面η型掺杂区、背面ρ型掺杂区、正面触点和背面触点以及至少一个由SiN制成的或包含SiN的作为第一层的正面层，如抗反射层。本发明的主题还有用于制备包含接线的太阳能电池的太阳能电池模组的方法，所述太阳能电池分别具有正面η型掺杂区、背面P型掺杂区、正面触点、背面触点、至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层，以及在所述至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层与所述η型掺杂区之间的由选自SiN、SiOx, Al2Ox> SiOxNy:Hz、a_Si :H、TiOx的组的至少一种材料制成的层，其中，所述太阳能电池在正面被光学上透明的塑料灌封材料覆盖，在所述灌封材料之上布置有电绝缘的、光学上透明的玻璃或塑料的盖件，所述太阳能电池在背面被塑料灌封材料覆盖，并且由此形成的单元基本上被优选为环绕式的金属框架包围。
背景技术：
pn 二极管中的η型掺杂区和ρ型掺杂区产生空间电荷区，其中，电子从η型层迁移至P型层，P型层空穴迁移至η型层。当将电压加到处在η型掺杂层和P型掺杂层上的金属电极上时，在负电极上的电压为负的情况下，产生高电流。在极性逆反的情况下产生明显更小的电流。硅pn 二极管的特别实施方式是太阳能电池或光电探测器，其中，一部分正面设有至少部分透明的层，所述层大多具有减少反射的作用。光通过所述层进入硅，光在那里被部分地吸收。在此，过剩电子和过剩空穴被释放。过剩电子在空间电荷区的电场中从P型掺杂区迁移至η型掺杂区，并且最终迁移至η型掺杂区的金属触点，过剩空穴从η型掺杂区迁移至P型掺杂区，并且最终迁移至P型掺杂区的金属触点。当在正电极与负电极之间被施加电压时，产生电流。一般来讲，多个太阳能电池借助于金属连接器串联连接，并且被层压在由多个绝缘层组成的太阳能模组中，从而保护其不受气候影响。问题是，通过太阳能电池的串联和多个模组的串联而产生通常来讲系统电压为数百伏的系统。在太阳能电池与地电位之间获得了高电场，该高电场导致不期望的位移电流和泄漏电流。因此，电荷会持续积累在太阳能电池表面，这会大大降低太阳能电池的效率。在曝光下或在黑暗中长期储存的情况下，也会导致电荷富集于表面。已知的是基于具有η型基本掺杂(Grunddotierung)和ρ型掺杂正面的双侧接触连接式硅太阳能电池的正面的电荷而导致空转电压的降级以及短路电流的轻度降级(J. Zhao，J. Schmidt，A. Wang, G. Zhang，B. S. Richards and M. A. Green，“Performance instability in η-type PERT Silicon solar cells，，，Proceedings of the 3rd World Conference on Photo-voltaic Solar Energy Conversion，2003)。空转电压禾口短路电、流在曝光下和在黑暗中长期储存时发生剧烈降级。所述降级的原因被认为是氮化硅和/或氧化硅中的正电荷富集于正面。所述正电荷导致硅表面的贫化(Verarmimg)并因此导致少数载流子的表面复合速度升高。特征在于由此并不对并联电阻和填充系数产生不利影响。在具有η型基本掺杂、η型掺杂正面和ρ型掺杂背面的双侧接触连接式硅太阳能电池的情况下，也观察到由于正面上的电荷而导致空转电压和短路电流的降级(J. aiao，上述引文中)。由于氮化硅和/或氧化硅中的负电荷富集于正面，所述空转电压和短路电流在曝光下和黑暗中长期储存时同样剧烈降级。在这种情况下，负电荷导致η型掺杂硅表面的贫化，并且因此又导致表面复合速度的升高。在这种情况下，特征也在于并不对并联电阻和填充系数产生不利影响。对于包含具有η型基本掺杂、η型掺杂正面和基板背面上的局部ρ型掺杂区和η型掺杂区的背面触点式太阳能电池的模组，已知由于电荷而导致降级(参见 R. Swanson, M. Cudzinovic, D. DeCeuster, V. Desai，J. Jiirgens, N. Kaminar, W. Mulligan， L.Rodrigues-Barbosa, D. Rose，D.Smith，A.Terao and K. Wilson,“The surface polarization effect in high-efficiency silicon solar cells (高效率太阳會邑电池中的表面极化效应)”，Proceedings of the 15 International Photo-voltaic Science &Engineering Conference,第 410 页，2005 ；Hans Oppermann, ‘‘SolarzelIe (太阳能电池)，，，专利申请 WO 2007/022955 以及 Philippe WeIter,"Zu gute Zellen(关于优良的电池)”，Photon (光电子)，102页，2006，4月)。所述模组具有相对于大地的高正电位，因此， 负电荷迁移至太阳能电池的未安设触点的正面上。由于模组复合体很小的导电能力，即使切断系统电压之后，所述负电荷仍能长时间保留在所述正面上。由此，正面上的表面复合速度升高，并且因此空转电压和短路电流降低。令人感兴趣地也报告了填充系数的降低。当系统的正极接地时，即当从一开始仅允许负的系统电压时，不出现降级。显然地，所述太阳能电池类型的正面上的正电荷不导致降级。当由于正面上的负电荷导致已经发生降级时， 可通过在黑暗中或过夜使系统电压极性逆反，即通过施加相对于大地高的负电位，而使降级暂时减弱(恢复通过补偿电压来进行)。在此，负电荷从太阳能电池表面流走。然而次日由于高的正系统电压而再次导致降级，因此必须每夜重新进行恢复。此外，在R. Swanson，上述引文中，为了防止电荷积聚于太阳能电池的正面上，在所述太阳能电池中，所有pn结和金属触点存在于基板背面上，提出在正面上的抗反射层上施加有导电覆层，并且将所述覆层与太阳能电池的正极或负极在背面上导电连接。相对于上文介绍的太阳能电池类型，具有ρ型基本掺杂和η型掺杂正面的双侧接触连接式硅太阳能电池对于正面上的表面复合速度的变化明显更不敏感。因此在曝光下或在黑暗中长期储存时仅发现空转电压的少量降级(J. aiao，上述引文中)。在 Ines Rutschmann,"Noch nicht ausgelernt(尚未出徒)，，,Photon，第 122 页， 2008 年 1 月禾口 Ines Rutschmann, "Polarisation uberwunden (克月艮极化)，，，Photon,第 IM页，2008年8月中，介绍了如下的具有双侧接触连接式硅太阳能电池的模组，所述硅太阳能电池具有P型基本掺杂和η型掺杂正面，所述模组在高的负系统电压的作用之后具有低并联电阻并因此也具有低填充系数。这是发射极与基极之间相互作用的标志，并且因此基本上不同于上文介绍的对表面复合速度的作用。通过在升高的温度和高湿度下的处理， 使得降级的模组部分恢复其效能。在高的正系统电压下未发现降级，并且已经降级的模组可通过在黑暗中施加相对于大地高的正电位而暂时恢复，即在这种情况下，借助补偿电压的恢复也是可行的，但是伴随有极性逆反，就像上文介绍的模组那样，其包含具有η型基本掺杂、η型掺杂正面和基板背面上的局部ρ型掺杂区和η型掺杂区的背面触点式太阳能电池。在高的负系统电压下再次出现降级，从而在这种情况下也必须定期重复通过补偿电压恢复。此外据报道，模组在高的负系统电压下的降级通过所应用的正面金属化方法(特殊的转印法)而引发(8.1 肚叱11111￡11111，上述引文中)。由US-A-4，343，962公知如下的太阳能电池，该太阳能电池由η型掺杂正面区和ρ 型掺杂背面区、正面触点、背面触点和至少一个第一正面层构成，所述太阳能电池由氧化硅制成，并且可用作抗反射层。所述抗反射层也可包含氮化物。在US-A-4，144，094中，介绍了具有抗反射表层的太阳能电池，所述抗反射表层由具有缺陷的氮化硅制成。由US-B-7，554，031公知的是如下的背面触点式太阳能电池，其具有η型基本掺杂。为了在由相应太阳能电池组装的太阳能模组中避免有害的极化，对太阳能电池模组的一区域预力口电压(vorspannen)。
发明内容
本发明基于如下任务，即，以如下方式改进晶体太阳能电池、用于制备晶体太阳能电池的方法以及用于制备开头所述类型的太阳能电池模组的方法，从而使得特别是具有 P型基本掺杂、η型掺杂正面和由氮化硅制成的抗反射层的双侧接触连接式硅太阳能电池由于高的负系统电压或正面上的正电荷而导致的并联电阻的降级进而还有填充系数的降级有所减轻。为了解决所述任务，本发明主要设置如下的晶体太阳能电池，其特征在于，在第一层与η型掺杂区之间布置有由选自SiN、SiOx, Al2Ox> SiOxNy:Hz、a_Si :H、TiOx的组的至少一种材料制成的或包含这样的材料的第二层，并且对所述第二层加以掺杂，以形成缺陷。所述由SiN制成的或包含SiN的第二层应包含1至2. 2的硅-氮比例以及高于 10%的氢原子浓度。为了达到更好的稳定性，提出在所述第一层的制备之后在所述第一层中导入正载流子和/或负载流子。所述载流子的单位面积电荷密度优选为〉1 · 1012/cm2。特别地，在所述太阳能电池的制备之后，应当在预定时间内将负电压Un施加到太阳能电池上。本发明的长处还在于，在所述太阳能电池的制备之后，将正电荷施加到太阳能电池上。只要所述第二层由SiN制成或包含SiN的话，该第二层就应具有η彡2，特别是在 2. 1与3.0之间的折射率η。优选的是，所述第二层应构成有Inm ^ D1 ^ 50nm的厚度D10令人惊讶地表明，当将缺陷引入太阳能电池的正面氮化硅层中或引入存在于正面氮化硅层与η型掺杂区之间的氮化硅层中时，并联电阻的降级被大大地防止或至少大大地减少。所述缺陷特别通过用选自P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr的组的元素掺杂而产生。还可设置由优选SiOx、Al2Ox、SiOxNy:Hz、a-Si、a_Si:H或TiOx的其他材料制成的层来代替氮化硅层。在所述第二层中，缺陷可通过用选自P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga」n、Tl、Cu、V、W、
Fe、Cr的组的至少一种元素掺杂而产生。在一个实施方式中，所述层由SiOx制成，SiOx借助在含氧气氛中以波长λ < 400nm的紫外线照射硅基板而产生。在另一实施方式中，所述层由SiOx制成，SiOx在300 与1000°C之间范围内的温度下在含氧气氛中产生。与氮化硅层直接沉积在η型掺杂正面上的其他太阳能电池相比，通过所述额外的层，在高的负系统电压下或在太阳能电池正面上，在施加正电荷之后，大大地减少了低并联电阻的构成。此外，本发明以一种用于制备晶体太阳能电池的方法见长，所述晶体太阳能电池具有正面η型掺杂区、背面ρ型掺杂区、正面触点和背面触点以及作为第一层的至少一个由 SiN制成的或包含SiN的正面层(如抗反射层)，长处在于，在所述第一层与所述η型掺杂区之间布置有由选自SiN、SiOx, Al2Ox> SiOxNy:Hz、a-Si :H、TiOx的组的至少一种材料制成的或包含这样的材料的第二层，在制备所述太阳能电池之后，要么将负电压Un加到所述太阳能电池上，要么将正载流子和/或负载流子引入所述第一层中。此外，所述第二层应当以优选选自P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr的组的元素加以掺杂，用以形成缺陷。因此，所述任务的另一解决方案设置如下太阳能电池(如上介绍)在硅基板与氮化硅层之间配设有额外的层，并且附加地将正电荷引入到太阳能电池上。在此，太阳能电池优选处在10°c至600°C范围内的温度下。所述任务的解决方案还设置如下太阳能电池(如上介绍)在硅基板与氮化硅层之间配设有额外的层，并在层压到太阳能电池复合体的模块中之后，暂时施加相对于大地高的负电压。在此，模组应当处在10°c至220°C范围内的温度下。令人惊讶地发现，凭借继续将正电荷施加到太阳能电池上或凭借继续将相对于大地高的负电压施加到模组上，使得太阳能电池或太阳能模组的并联电阻首先降低，然后再次升高几乎达到起始值，并且因此，使得降级实际上完全恢复。即使不再向太阳能电池上施加额外的正电荷或不再向模组中的太阳能电池复合体施加相对于大地的负电压，并联电阻仍持续保持于所述高值。高温加快所述持续恢复的过程。特别应在50°C与200°C之间，优选在80°C的温度下，将负电压施加到太阳能电池上，和/或将正电荷和/或负电荷引入第一层中。根据本发明的方法基本上不同于暂时的恢复，暂时的恢复对于在硅基板与氮化硅层之间不具有额外层的太阳能电池来说公知的，并且在施加正电压时被观察到。本发明任务的另一解决方案提案设置如下向具有ρ型基本掺杂、η型掺杂正面和由氮化硅制成的抗反射层的双侧接触连接式硅太阳能电池上，将光学上透明的导电覆层施加到正面上。由此，在没有其他额外措施的情况下，将抗反射层和正面金属触点相互导电连接。因为正面金属触点又与η型掺杂正面导电连接，抗反射层在高的系统电压下也保持无电场，并且因此不将电荷弓I入抗反射层中。
用于制备开头所述类型的太阳能电池模组的方法的长处在于，在预定时间内，框架针对所述太阳能电池模组的至少一个接头被施加高的正电压。在此，特别设置如下在所述框架与所述至少一个电触点之间施加100V与20000V之间的正电压，其中，所述正电压优选在0. 5秒彡、^ 1200分钟的时间、内施加。用于制备太阳能电池模组的备选解决方案设置如下在时间t2内，将导电液体、导电塑料膜或导电金属箔施加到太阳能电池模组上，并且在导电液体、导电塑料膜或导电金属箔上针对太阳能电池模组的至少一个电触点在预定时间t3内施加高的正电压。在此，应在所述导电液体或塑料膜或金属箔与所述至少一个电触点之间施加100V与20000V之间的正电压。特别设置如下所述液体或塑料膜或金属箔在0. 5秒< t2 ( 1200分钟的时间t2 内布置于太阳能电池模组上，或所述正电压在0. 5秒< t3 ( 1200分钟的时间t3内施加。本发明还涉及包括接线的晶体ρ型太阳能电池或η型太阳能电池的太阳能电池模组，所述太阳能电池分别包含正面η型掺杂区或ρ型掺杂区；背面ρ型掺杂区或η型掺杂区；正面触点；背面触点；至少一个由SiN制成或包含SiN的正面层，其中，所述太阳能电池在正面被光学上透明的塑料灌封材料覆盖，在所述灌封材料之上布置有电绝缘的、光学上透明的玻璃或塑料的盖件，所述太阳能电池在背面被塑料灌封材料覆盖，并且这样形成的单元被环绕式的金属框架所包围，并且长处在于，在所述正面塑料灌封材料与所述盖件之间布置有导电的而且光学上至少部分透明的层，所述层与太阳能电池模组的电触点之一导电连接。基于本发明的教导，可至少减少或持续避免至ρη结的并联电阻的降级，使得太阳能电池和太阳能电池模组的效率不会不允许地下降。在此，根据解决提案，为使首先降低的并联电阻持续恢复，只要装入不由氮化硅制成而优选由选自SiOx、Al2Ox、SiOxNy:Hz、a-Si:H、 TiOxW组的至少一种材料制成的中间层的话，那么在太阳能电池或太阳能电池模组的至少一个接头与大地之间施加直流电压，具体而言，对于具有P型掺杂基板和η型掺杂正面的ρ 型掺杂晶体硅太阳能电池，施加负电压。具有缺陷的氮化硅层-当其为中间层时，其为如抗反射层的正面氮化硅层时-不允许相关的电压施加。还可向正面氮化硅层中引入特别是负载流子，来代替电压施加，负载流子的引入起到相同作用。为了能够引入负载流子，优选通过电晕放电将正电荷施加到太阳能电池的上侧上。在这种情况下，并联电阻在首先降低之后也开始持续恢复。向氮化硅层中引入载流子的过程这样进行通过施加来自氮化硅的正载流子，使负载流子到达氮化硅层中并保留在那里，从而随后可从太阳能电池的上侧除去正电荷。当太阳能电池在其上侧或太阳能电池模组优选在灌封各个太阳能电池的绝缘层 (如EVA)之上被以导电的、光学上至少部分透明的层覆盖时，其中，所述层在直接涂加到太阳能电池上时与优选条状或点状的正面触点相连接，或者在施加到绝缘层上时，选择性地与正面触点或背面触点连接，那么也无需引入载流子或施加高电压。因此，根据一独立解决提案，本发明还涉及如下的晶体太阳能电池，其具有正面η 型掺杂区、背面P型掺杂区、正面触点、背面触点和至少一个由SiN制成或包含SiN的正面第一层(如抗反射层)，其长处在于，在所述第一层上或分布于所述第一层之上的绝缘层上，布置有导电的而且光学上至少部分透明的第三层，所述第三层当布置于所述第一层上时与所述正面触点导电连接，当布置于所述绝缘层上时与所述正面触点或背面触点导电连接。
本发明的其他细节、优点和特征并不仅从权利要求书、由权利要求书获悉的单独的和/或组合的特征来获得，还从对优选实施例的如下说明及附图来获得。其中图1示出在高的负系统电压下具有改善稳定性的硅太阳能电池的第一实施方式，图2示出在高的负系统电压下具有改善稳定性的硅太阳能电池的测得的并联电阻与以正电荷充电的时间的函数，图3示出在高的负系统电压下具有改善稳定性的硅太阳能电池的另一实施方式， 以及图4示出在高的系统电压下具有改善稳定性的太阳能模组的实施方式。
具体实施例方式在优选实施例的如下说明中，假设太阳能电池或太阳能电池模组的结构和功能充分公知，特别是在P型基本掺杂(grimddotiert)晶体硅太阳能电池和由这样的太阳能电池制造的模组方面。此外应注意，本发明也涵盖如根据现有技术已知的在正面具有多个氮化硅层的太阳能电池。就此而言，术语正面氮化硅层被理解为一个或多个正面氮化硅层的同义词。此夕卜，给定的尺寸基本上仅理解为是示例性的，而并未由此限制本发明的教导。图1中仅原理性示出晶体硅太阳能电池10。晶体硅太阳能电池10具有例如 180 μ m厚的呈硅片形式的ρ型基本掺杂基板12，p型基本掺杂基板12在前侧、即在正面被整面n+掺杂。相应区用14标明。基板12在背面p+_扩散(区或层16)。在正面，还存在条状或点状正面触点18、20。太阳能电池的正面具有由氮化硅制成的抗反射层22，抗反射层 22例如可具有1. 9的折射率。在背面上布置有整面的背面触点24。根据本发明，根据一个实施方式，在所述正面或第一氮化硅层22与所述η+扩散区 14之间布置有被称作第二层的另一氮化硅层沈，另一氮化硅层沈具有例如2. 3的折射率和25nm的厚度。通过在抗反射层22与η+区14之间施加中间层，即第二层沈，可避免或大大地减少至ρη结(其存在于层12、14之间)的并联电阻的降级。中间层沈通过掺杂而具有缺陷或缺陷区。作为掺质可优选考虑选自P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr的
组的元素。必须避免并联电阻的降级，这是因为当并联电阻过度降低时ρη结中产生短路，使得太阳能电池不再能够正常运转。代替由氮化硅制成的中间层沈地，为了避免由于高的系统电压和太阳能电池或由相应太阳能电池组成的模组的正面上的电荷而导致的并联电阻的降级，可插入由如 3土0!￡、4120!￡、510具:泡、￡1^:!1和/或110!￡的其他材料制成的层。在这种情况下，在太阳能电池的制备之后或将相应太阳能电池连接成模组之后，在太阳能电池或太阳能电池模组的触点之一上，即在正极或负极或两个触点上，施加相对于大地高的负直流电压。作为用于该层的掺质，可特别考虑选自P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr的组的元素。备选地，可在太阳能电池上，具体而言在其正面上，例如通过电晕放电施加正电荷。由此，向相应中间层中特别引入源自η+层的负电荷，从而同样地避免或减少相应的降级。这通过图2阐明。图2表明了根据本发明的太阳能电池至ρη结的并联电阻随时间的变化曲线，其中，根据本发明的教导，在正面氮化硅层22(如上所述，其可由多个层组成)与 η+区14(其也被称作层)之间布置有由SiOx制成的中间层。在此，测量在晶体硅太阳能电池中进行，其中，氮化硅层22的折射率η为η = 2. 1，该层厚度为80nm。所述中间层具有约 2nm的厚度并由η+层通过用波长< 300nm的紫外线而产生。然后通过电晕放电在相应太阳能电池的正面上施加正电荷。根据图2测量并联电阻。发现并联电阻首先降低之后在约15 分钟之后发生持续恢复。图3包括太阳能电池100的另一实施方式。在正面氮化硅层22上施加光学上透明的导电层观来代替中间层26，所述导电层观可由氧化铟锡或氧化锌制成。在此，所述层观覆盖抗反射层22并也可在正面触点18、20之上延伸。在该实施例中，正面触点18、20被露置。不依赖于此地，存在层观与正面触点18、20之间的导电连接。通过相关措施同样可避免或大大地减少并联电阻的降级。上述类型的根据本发明的太阳能电池可接线成太阳能电池模组，从而使其在高的系统电压下达到改善的稳定性。图4中描绘了具有太阳能电池10的相应模组30的概要图。太阳能电池110在正面和背面以已知方式被例如由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)制成的透明塑料层包围并灌封于其中。相应的层以附图标记32、34标明。此外，在背面沿着EVA 层34延伸的是例如可由聚氟乙烯(TEDLAR)制成的背面箔36。在正面，EVA层32被玻璃板 36覆盖。如此形成的单元被接地的金属框架包围。根据本发明，在正面的EVA层32与玻璃片38之间布置有可由氧化铟锡或氧化锌制成的透明导电层40。然后，相应的层38与模组的其中一极连接，即与正极或负极连接。 相关的布置方案也提供根据本发明的优点，如与图3相关地阐释的优点。也可将太阳能电池10、100等代替太阳能电池110接线成模组，太阳能电池10、100 等相应于对根据本发明教导的如上阐释来进行。
权利要求
1.晶体太阳能电池，所述晶体太阳能电池具有正面η型掺杂区和背面ρ型掺杂区、正面触点、背面触点以及至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面第一层，如抗反射层，其特征在于，在所述第一层与所述η型掺杂区之间布置有由选自SiN、SiOx, Al2Ox> SiOxNy:Hz、 a-Si:H、TiOx的组的至少一种材料制成的或包含这样的材料的第二层，并对所述第二层加以掺杂，用以形成缺陷。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述由SiN制成的或包含SiN的第二层具有η ^ 2，特别是2. 1 < η < 3. 0的折射率η。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述由SiN制成的或包含SiN 的第二层包含1至2. 2的硅-氮比例和高于10%的氢原子浓度。
4.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，在制备所述第一层之后，将正载流子和/或负载流子置入所述第一层中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述载流子的单位面积电荷密度为> 1 · 1012/cm2。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，在制备所述太阳能电池之后，在预定时间上，将负电压Un施加到所述所述太阳能电池上。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，在制备所述太阳能电池之后，将正电荷施加到所述太阳能电池上。
8.特别是根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述第一层上或在分布于所述第一层之上的绝缘层上，布置有导电的而且光学上至少部分透明的第三层，所述第三层当布置于所述第一层上时与所述正面触点导电连接，当布置于所述绝缘层上时与所述正面触点或背面触点导电连接。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二层具有 Inm ^ D2 ^ 50nm 的厚度 D2。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二层为由η 型掺杂区构成的SiOx层。
11.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二层被以选自 P、N、Sb、Bi、C、0、B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr 的组的至少一种元素掺杂。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三层由氧化铟锡或氧化锌制成或包含氧化铟锡或氧化锌。
13.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，当形成由SiN之外的其他材料制成的第二层时，所述第一层具有折射率η > 2. 0。
14.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，在构造由SiN制成或包含SiN的第二层时，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
15.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池具有负的系统电压。
16.根据上述权利要求中至少一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为 P型基本掺杂的硅太阳能电池。
17.用于制备晶体太阳能电池的方法，所述晶体太阳能电池具有正面η型掺杂区、背面P型掺杂区、正面触点和背面触点以及至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层作为第一层，如抗反射层，其特征在于，在所述第一层与所述η型掺杂区之间布置有由选自SiOx、 A120x、SiOxNy:Hz, a_Si:H、TiOx的组的至少一种材料制成的或包含所述材料的第二层，并且对所述第二层加以掺杂，用以形成缺陷，在制备所述太阳能电池之后，要么将负电压Un施加到所述太阳能电池上，要么将正载流子和/或负载流子引入到所述第一层中。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二层被以选自P、N、Sb、Bi、C、0、 B、Al、Ga、In、Tl、Cu、V、W、Fe、Cr的组的至少一种元素加以掺杂。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将载流子通过向所述太阳能电池的正面上施加正电荷而引入到所述第一层中。
20.根据权利要求17或19所述的方法，其特征在于，将正电荷通过电晕放电而施加到所述太阳能电池的正面上。
21.根据权利要求17、19或20所述的方法，其特征在于，在50°C与200°C之间，优选为 80°C的温度，将负电压加到所述太阳能电池上，和/或将正电荷和/或负电荷引入到所述第一层中。
22.根据至少权利要求17所述的方法，其特征在于，在含氧气氛中，在 150°C彡T ( 1000°C的温度T，由所述η型掺杂区构成作为所述第二层的SiOx层。
23.根据至少权利要求17所述的方法，其特征在于，在含臭氧的气氛中或通过应用含臭氧的液体，由所述η型掺杂区构成呈SiOx层的形式的所述第二层。
24.根据至少权利要求17所述的方法，其特征在于，所述SiOx层在10_5巴与0.5巴之间的压力下构成。
25.根据至少权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二层，特别是所述SiOx层以 Inm ^ D3 ^ 50nm的厚度D2构成。
26.根据至少权利要求17所述的方法，其特征在于，呈SiOx层的形式的所述第二层在含氧气氛中借助λ < 400nm波长λ的紫外线由所述η型掺杂区构成。
27.根据至少权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述正电荷在 IO0C^ T2彡600°C的温度T2被施加。
28.用于制备包含接线的太阳能电池的太阳能电池模组的方法，所述太阳能电池分别具有正面η型掺杂区、背面ρ型掺杂区、正面触点、背面触点、至少一个由SiN制成的或包含 SiN的正面层、以及在所述至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层与所述η型掺杂区之间的由选自SiN、SiOx, A120x、SiOxNy:Hz, a_Si:H、TiOx的组的至少一种材料制成的层，所述太阳能电池特别是指根据权利要求1至16中至少一项所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池在正面被光学上透明的由塑料制成的灌封材料覆盖，在所述灌封材料之上布置有电绝缘的、光学上透明的由玻璃或塑料制成的盖件，所述太阳能电池在背面被由塑料制成的灌封材料覆盖，并且这样形成的单元被优选为环绕式的金属框架包围，其特征在于，在预定时间上，针对所述太阳能电池模组的至少一个接头在所述框架上施加高的正电压。
29.根据权利要求观所述的方法，其特征在于，针对至少一个电触点在所述框架上施加100V与20000V之间的正电压。
30.根据权利要求28或四所述的方法，其特征在于，所述正电压在0.5秒<、(1200 分钟的时间、上施加。
31.用于制备包括接线的太阳能电池的太阳能电池模组的方法，所述太阳能电池分别具有正面η型掺杂区、背面ρ型掺杂区、正面触点、背面触点、至少一个由SiN制成的或包含 SiN的正面层、以及在所述至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层与所述η型掺杂区之间的由选自SiN、SiOx, A120x、SiOxNy:Hz, a_Si:H、TiOx的组的至少一种材料制成的层，所述太阳能电池特别是指根据权利要求1至16中至少一项所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池在正面被光学上透明的由塑料制成的灌封材料覆盖，在所述灌封材料之上布置有电绝缘的、光学上透明的由玻璃或塑料制成的盖件，并且所述太阳能电池在背面被由塑料制成的灌封材料覆盖，其特征在于，在时间t2上，将选自液体、塑料膜、金属箔的导电介质施加到所述太阳能电池模组上，并且在预定时间、上，针对所述太阳能电池模组的至少一个电触点将高的正电压施加到所述导电介质上。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，将100V与20000V之间的正电压针对至少一个电触点施加到所述导电介质上。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，所述正电压在0.5秒< t3 ^ 1200 分钟的时间t3上施加。
34.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述导电介质在0.5秒< t2 ^ 1200分钟的时间t2上被布置在所述太阳能电池模组上。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，其特征在于，所述高的正电压在10°C 至220°C范围内的温度施加。
36.太阳能电池模组，所述太阳能电池模组包括接线的晶体ρ型太阳能电池或η型太阳能电池，所述太阳能电池分别具有正面η型掺杂区或P型掺杂区、背面P型掺杂区或η型掺杂区、正面触点、背面触点、至少一个由SiN制成的或包含SiN的正面层，其中，所述太阳能电池在正面被光学上透明的由塑料制成的灌封材料覆盖，在所述灌封材料之上布置有电绝缘的、光学上透明的由玻璃或塑料制成的盖件，并且所述太阳能电池在背面被由塑料制成的灌封材料覆盖，其特征在于，在所述正面塑料灌封材料与所述盖件之间布置有导电的而且光学上至少部分透明的层，所述层与所述太阳能电池模组的电触点之一导电连接。
全文摘要
本发明涉及一种晶体太阳能电池(10)，其具有正面n型掺杂区(14)和背面p型掺杂区(16)、正面触点(18、20)、背面触点(24)和至少一个由SiN制成的正面第一层(22)。为了减少并联电阻的降级，而提出在所述第一层与所述n型掺杂区之间布置有由选自SiN、SiOx、Al2Ox、SiOxNy:Hz、a-Si:H、TiOx的组的至少一种材料制成的或包含这样的材料的第二层(26)，并且对所述第二层(26)加以掺杂，用以形成缺陷。
文档编号H01L31/02GK102498573SQ201080041646
公开日2012年6月13日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年9月18日
发明者赫宁·纳格尔 申请人:肖特太阳能控股公司