太阳能电池测量设备的制造方法_3

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这种方式,钝化膜24和抗反射膜26可以提高太阳能电池100的开路电压和短路电流,从而提高太阳能电池100的效率。
[0075]钝化膜24和/或抗反射膜26可以由任意不同材料形成。比如,钝化膜24可以是单层结构或多层结构,多层结构则是两层或更多层结合的形式,这些层由从由氮化硅、包括氢的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、MgF2、ZnS、Ti02和CeO 2构成的组中选择的至少一种材料形成。比如,钝化膜24可以包括氧化硅,抗反射膜26可以包括氮化硅。
[0076]当光被引入根据本发明的实施例的太阳能电池100时,通过光电转换在基底区域110和第一导电区域32之间的p-n结处产生空穴和电极。之后,所产生的空穴和电极通过隧穿经过穿隧层20移动至第一导电区域32和第二导电区域34,接着,移动至第一电极42和第二电极44。从而,产生电能。
[0077]在具有后表面电极结构的太阳能电池100中,其中电极42和44形成于半导体衬底10的后表面,并且不在半导体衬底10的前表面形成电极,在半导体衬底10的前表面处的遮光损失(shading loss)被最小化。这会提高太阳能电池100的效率。然而,本发明的实施例不限于此,其可以被用于这样的太阳能电池:其中第一电极42位于半导体衬底10的前表面,并且第二电极44位于半导体衬底10的后表面。
[0078]在具有如上所述的后表面电极结构的太阳能电池100中,期望的是,组成第一电极42的第一电极部分420与组成第二电极44的第二电极部分440密集地排列,这是因为第一电极42和第二电极44布置在相同的表面上。因此,组成第一电极42的第一电极部分420的宽度和间距,组成第二电极44的第二电极部分440的宽度和间距,还有第一电极部分420和第二电极部分440之间的距离都会减小。这使得使用常规测量设备测量太阳能电池100的电流-电压特性变得困难。考虑到这个问题,根据本发明的实施例的测量设备,使用参考标记200标记,被构造成能够对具有后表面电极结构的太阳能电池100进行精确测量。下面将参考图4至6对根据本发明的实施例的测量设备200进行详细描述。
[0079]图4示意性示出了根据本发明的实施例的太阳能电池100和测量设备200的立体图,图5的(a)和(b)分别示意性示出了图4中示出的太阳能电池100和测量设备200的平面图。为了简单和清楚起见,在图4和图5的(a)和(b)中,太阳能电池100的组成元件中,只显示了半导体衬底10、第一电极42的第一电极部分420和第二电极44的第二电极部分440。此外,图5的(a)示出了测量设备200的与太阳能电池100相反的表面,图5的(b)示出了太阳能电池100的与测量设备200相反的表面。图6是沿图5的(a)中的线V1-VI观察时的剖面图。
[0080]参考图4至6,根据本发明实施例的测量设备200包括测量单元201,其中测量构件220和240形成在板状支撑构件210上,测量构件220和240分别包括与太阳能电池100的电极42和44相接触的测量部分222和242。更确切地,直接参与测量设备200测量中的测量单元201,是板的形式,包括支撑构件210和测量构件220与240,测量构件具有布置在支撑构件210上、呈给定型式焊盘(pad)的测量部分222和242。在本发明的实施例中,测量部分222和242从支撑构件210突出。
[0081]更确切地,支撑构件210提供间距,以允许测量构件220和240形成于且固定至支撑构件210。支撑构件210为板状,以允许测量构件220和240 (或测量部分222和242)稳固地在期望位置上形成以具有适当的型式。支撑构件210由绝缘材料形成,以防止例如在测量部分222和242之间不必要的电子短路,并增强测量构件220和240的强度以实现其稳定的形成。例如,支撑构件210可以由任何不同的绝缘树脂形成。
[0082]支撑构件210呈板的形式,用于稳定地支撑测量部分222和242或者支撑包括测量部分222和242的测量构件220和240。在这种情况下,支撑构件210具有完全均匀的厚度并且具有矩形平面形状,其尺寸对应于整个太阳能电池100或太阳能电池100的一部分。例如,支撑构件210可以是单个板,其被配置为支撑所有测量部分222和242或者支撑包括测量部分222和242的测量构件220和240。如此,支撑构件210在构造上被简化,并且具有极好的强度。然而,本发明的实施例不限于此,支撑构件210可以在其厚度、形状、尺寸等方面以各种方式进行改变。
[0083]在本发明的实施例中,如上所述,由于支撑构件210具有板的形式并且测量构件220和240的测量部分222和242具有形成在支撑构件210上且具有预定的表面区域的图案或焊盘结构,所以测量设备200大致为板状。如此,测量装置200 (特别是测量部分222和242)与太阳能电池100稳定地紧密接触,这避免了由于测量装置200对太阳能电池100造成的损害。
[0084]支撑构件210具有排气孔212。在测量设备200的测量部分222和242与太阳能电池100的电极42和44相接触的状态下,当测量设备200和太阳能电池100之间的气体通过排气孔212排出时,测量设备222和太阳能电池100之间的间隙保持真空状态。这可以确保测量部分222和242与电极42和44之间的紧密接触,从而使测量设备200和太阳能电池100的损害、变形和其它问题最小化,并提高了测量精确度。将排气孔212定位成不与测量构件220和240的位置重叠。在一个例子中,排气孔212可以对称地位于支撑构件210的中心的基座上。这样,通过排气孔212排气能够进一步增强测量设备200和太阳能电池100的固定稳定性。
[0085]在本发明的实施例中,测量构件220和240分别包括对应于第一电极42的多个第一测量构件220和对应于第二电极44的多个第二测量构件240。第一测量构件220可以以恒定距离彼此间隔开,并且第二测量构件240以恒定距离彼此间隔开。
[0086]在这种情况下,每个第一测量构件220包括以一对一比率与第一电极部分420对应的多个第一测量部分222,和用于连接在第一测量构件222之间的第一连接部分224。每个第一测量部分222具有平行于对应的第一电极部分420的上表面的前表面,以与第一电极部分420接触。在这种情况下,第一连接部分224将第一测量部分222在与第一电极部分420交叉的方向上(在图中沿y_轴方向)彼此相连。相似地,每个第二测量构件240包括以一对一比率与第二电极部分440对应的多个第二测量部分242,和用于连接在第二测量构件242之间的第二连接部分244。每个第二测量部分242具有平行于对应的第二电极部分440的上表面的前表面,以与第二电极部分440接触。在这种情况下,第二连接部分244将第二测量部分242在与第二电极部分440交叉的方向上(在图中沿y_轴方向)彼此相连。
[0087]在本发明的实施例中,第一测量构件220和第二测量构件240可以构造成形成于支撑构件210上的导电层。更确切地,第一测量构件220的第一连接部分224彼此相连以在支撑构件210上延伸一长度,并且第一测量部分222可以被布置在相应的第一连接部分224上以从支撑构件210比第一连接部分224突出更远。第二测量构件240的第二连接部分244彼此相连以在支撑构件210上延伸一长度,并且第二测量部分242可以被布置在相应的第二连接部分244上以从支撑构件210比第二连接部分244突出更远。
[0088]绝缘层250布置在支撑构件210的除了第一测量部分222和第二测量部分242之外的其余部分上。特别地,绝缘层250可以布置在第一连接部分224和第二连接部分244的除第一测量部分222和第二测量部分242之外的部分上。通过这种方式,能够有效地防止当太阳能电池100和测量设备200在除第一测量部分222和第二测量部分242之外的位置处彼此不必要接触所引起的问题。除此之外,绝缘层250具有对应于第一测量部分222和第二测量部分242的开口 250a,第一测量部分222和第二测量部分242通过开口 250a暴露。通过这种方式,能够实现第一测量部分222和第二测量部分242与第一电极部分420和第二电极部分440之间的稳定电连接。
[0089]具有如上所述构造的第一测量构件220和第二测量构件240可以通过任何各种方法进行制造。在一个例子中,首先,在支撑构件210上形成对应于第一连接部分224和第二连接部分244的导电层。通过印刷、使用掩模进行沉积等手段将导电层形成为期望的形状,或者遍及支撑构件210形成导电层,之后被图案化(pattern)而形成期望的形状。之后,绝缘层250可以形成在支撑构件210上以覆盖第一连接部分224和第二连接部分244。在这种情况下,绝缘层250具有形成在与第一测量部分222和第二测量部分242相应的位置处的开口 250a。绝缘层250通过印刷、使用掩模进行沉积等手段被形成为期望的形状,或者被形成为覆盖第一连接部分224和第二连接部分244还有支撑元件210的全部,之后进行刻图而形成期望的形状。之后,通过电镀、沉积、印刷等手段利用导电材料填充绝缘层250的开口 250a以形成第一测量部分222和第二测量部分242。这样,通过将第一测量构件220和第二测量构件240堆叠在支撑构件210上使得测量设备200易于制造。
[0090]在另一个例子中,在支撑构件210上形成导电层。之后,通过在厚度方向上移除导电层的特定区域(即,位于第一测量构件220和第二测量构件240之间的区域),并且然后在厚度方向上移除导电层的特定区域(即,与第一测量构件220和第二测量构件240的第一连接部分224和第二连接部分244对应的区域),形成具有如上所述构造的测量构件220和240。这样,第一测量构件220和第二测量构件240由单导电层形成。之后,随着形成具有开口 250a的绝缘层250,具有上述构造的测量设备200也被制造出来。
[0091]应注意到,本发明的实施例不限于上面的描述,并且具有上述构造的测量构件220和240可以通过任何其它各种方法制造。
[0092]在这种情况下,第一测量构件220的各个第一连接部分224具有相同的宽度并且可以彼此相互连接,以在一条直线上延伸一长度。对应于第一电极部分420的第一测量部分222可以形成在相应的第一连接部分224上。第一测量部分222可以具有与第一电极部分420的节距相同的节距P1,或者具有与第一电极部分420的节距相似的节距P11。另外,第一测量部分222可以被成形为具有与第一电极部分420充分接触的表面区域。例如,在本发明的实施例中,沿第一连接部分224纵向所测得的每个第一测量部分222的宽度LI,可以等于或小于第一电极部分420的宽度,并且在交叉于纵向方向的方向上所测得的第一测量部分222的宽度L2可以具有预定值。这样,第一测量部分222可以具有给定表面区域的矩形平面形状。然而,当然,本发明的实施例不限于此,第一测量部分222可以具有任何其它各种形状。
[0093]相似地,第二测量构件240的各个第二连接部分244可以具有均匀的宽度并且可以彼此相互连接以在一条直线上延伸一长度。对应于第二电极部分440的第二测量部分242可以形成在相应的第二连接部分244上。第二测量部分242可以具有与第二电极部分440相同的节距P2,或者具有与第二电极部分440的节距类似的节距P12。另外,第二测量部分242可以成形为具有与第二电极部分440充分接触的表面区域。例如,在本发明的实施例中,沿第二连接部分244的纵向所测得的每个第二测量部分242的宽度L3可以等于或小于第二电极部分440的宽度,并且在交叉于纵向方向的方向上所测得的第二测量部分242的宽度L4可以具有预定值。这样,第二测量部分242可以具有给定表面区域的矩形平面形状。然而,当然,本发明的实施例不限于此,第二测量部分242可以具有任何其它各种形状。
[0094]如上所述,在本发明的实施例中,第一测量构件220沿与太阳能电池100的第一电极部分420的纵向交叉的方向(在图中沿y轴)延伸,以便横跨第一电极部分420而设置(例如,在垂直于第一电极部分420的方向上)。相似地,第二测量构件240沿与太阳能电池100的第二电极部分440的纵向交叉的方向(在图中沿y轴方向)延伸,以便横跨第二电极部分440而设置(比如,在垂直于第二电极部分440的方向上)。此外,第一测量构件220和第二测量构件240沿第一电极部分420和第二电极部分440的纵向方向交替地并排排列(在图中沿X-轴)。
[0095]借助上述构造,每个第一测量构件220的第一测量部分222被安置成对应于彼此间隔开的第一电极部分420,并且第一连接部分224横跨没有形成第一电极部分420的位置而定位(即,形成有第二电极部分440的位置以及位于第一电极部分420和第二电极部分440之间的位置)。每个第二测量构件240的第二测量部分242被安置成对应于彼此间隔开的第二电极部分440,并且第二连接部分224横跨没有形成第二电极部分440的位置而定位(即,形成有第一电极部分420的位置以及位于第一电极部分420和第二电极部分440之间的位置)。
[0096]因此,由于第一测量构件220的第一测量部分222处于对应于第一电极部分420的位置并且第二测量构件240的第二测量部分242处于对应于第二电极部分440的位置,所以第一测量部分222和第二测量部分242在测量构件220和240的纵向(在图中沿y轴方向)上彼此偏离。这是因为第一电极部分420和第二电极部分440在测量构件220和240的纵向(在图中沿y轴方向)上彼此分离。例如,彼此靠近的第一测量构件220和第二测量构件240的第一测量部分222和第二测量部分242呈Z字形排列。然而,本发明的实施例不限于此。
[0097]对于第一测量构件220,电压(g卩,当第一电极42连接至ρ-型导电区域时产生的正电压,或当第一电极42连接至η-型导电区域时产生的负电压)施加至某些第一测量构件220,并且通
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