太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]以不同的實(shí)施方式提供了太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，太陽(yáng)能電池具有第一電極、第二電極和在硅基底上的光學(xué)活性區(qū)，其中配備該光學(xué)活性區(qū)以將電磁輻射轉(zhuǎn)換成電流，并且將該光學(xué)活性區(qū)通過(guò)電氣方式配置于該第一電極和該第二間電極之間。進(jìn)一步，常規(guī)的太陽(yáng)能電池具有背面金屬化觸點(diǎn)。該背面金屬化觸點(diǎn)電連接至該第二電極。該背面金屬化觸點(diǎn)并不完全配置在PERC太陽(yáng)能電池(所謂的鈍化發(fā)射極與背面能電池-PERC)中。在這種情況下，該背面金屬化觸點(diǎn)通常具有在介電鈍化涂層上的金屬化涂層。通常在硅基底的背面上完全沉積該背面金屬化涂層以便收集從太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電流。通常，這種背面金屬化涂層是由鋁制成的。局部接觸開(kāi)口(所謂的局部接觸開(kāi)口)被配置在介電層中，其中通常配置有電層間連接件。該電層間連接件連接硅基底和金屬化涂層。通常通過(guò)激光燒蝕工藝方式來(lái)配置該局部接觸開(kāi)口。通過(guò)將絲網(wǎng)印刷糊劑進(jìn)行絲網(wǎng)印刷并且隨后將該絲網(wǎng)印刷糊劑熔化(燃燒)的方式來(lái)配置該金屬化涂層和該層間連接件。
[0003]PERC太陽(yáng)能電池的局部背面金屬化觸點(diǎn)受到限制，尤其是受到所謂的空腔形成(孔隙形成)的問(wèn)題的限制。通常，在鋁金屬化涂層下的介電層的燒蝕區(qū)有空腔，其中部分沒(méi)有配置背面?zhèn)入妶?chǎng)(所謂的背面電場(chǎng)-BSF)。已建立的空腔形成理論描述了在含有絲網(wǎng)印刷糊劑的鋁的燃燒工序的起始時(shí)硅基底中的硅擴(kuò)散到鋁金屬化涂層的鋁中。圍繞該介電層的開(kāi)口區(qū)域的壓鑄鋁絲網(wǎng)印刷糊劑可以完全使硅擴(kuò)散。
[0004]在常規(guī)的PERC太陽(yáng)能電池中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)硅在鋁中的溶解極限，從而可以無(wú)限期地進(jìn)行硅到鋁中的擴(kuò)散。因此形成幾微米(μ m)深的溝槽，該溝槽最初填充有富硅的鋁。在燃燒的結(jié)束階段中，鋁/硅熔體從該溝槽融化，從而在溝槽中形成空腔。
[0005]空腔形成在使用鋁印刷步驟的傳統(tǒng)的PERC方法中是公認(rèn)的。
[0006]在另一種常規(guī)的PERC方法中，金屬化觸點(diǎn)是通過(guò)雙鋁印刷的方式配置的。這里，最初線圖案被印刷在介電層中的燒蝕區(qū)上，將其燃燒并且隨后完成第二鋁印刷。然而，這種方法相比于標(biāo)準(zhǔn)的PERC方法更復(fù)雜和更耗時(shí)以及更增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]以不同的實(shí)施方式提供了太陽(yáng)能電池，通過(guò)它能夠降低硅擴(kuò)散到周圍的鋁中。此夕卜，通過(guò)防止空腔形成可以減少太陽(yáng)能電池中的串聯(lián)電阻損耗。
[0008]以不同的實(shí)施方式提供了太陽(yáng)能電池。該太陽(yáng)能電池可以具有:有光入射側(cè)和背面?zhèn)鹊幕?；在基底的背面上的介電層，其中所述介電層具有開(kāi)口，所述開(kāi)口穿過(guò)所述介電層朝向所述基底的背面延伸；配置在所述開(kāi)口中的若干個(gè)金屬觸點(diǎn)；以及配置在所述介電層上的金屬結(jié)構(gòu)。所述金屬結(jié)構(gòu)具有以導(dǎo)電方式連接到所述金屬觸點(diǎn)的接觸區(qū)。進(jìn)一步，所述金屬結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為使得所述介電層至少部分地暴露于所述金屬觸點(diǎn)的周圍。
[0009]所述開(kāi)口可以被配置作為在介電層中的局部接觸開(kāi)口。在一種配置中，所述開(kāi)口可具有以下的形狀(俯視)中的至少一種:幾個(gè)接觸開(kāi)口的布置(呈規(guī)則的或不規(guī)則的圖案)、幾個(gè)接觸線開(kāi)口的布置(呈規(guī)則的或不規(guī)則的圖案)。接觸線開(kāi)口也可以稱為線性的接觸開(kāi)口。
[0010]在一種配置中，該金屬結(jié)構(gòu)可具有銀和/或鋁；和/或該若干個(gè)金屬觸點(diǎn)可以具有招。
[0011]在另一種配置中，該金屬結(jié)構(gòu)可以具有若干根金屬線，該若干根金屬線以導(dǎo)電方式被連接到該金屬觸點(diǎn)。
[0012]在又一種配置中，該金屬線可以具有銅。
[0013]在另一種配置中，該金屬結(jié)構(gòu)可以具有若干根母線，該若干根母線以導(dǎo)電方式被連接到該金屬觸點(diǎn)。
[0014]在又一種配置中，該接觸區(qū)可以被配置為使得各個(gè)金屬觸點(diǎn)的橫向膨脹基本上受限于相關(guān)聯(lián)的開(kāi)口的橫向膨脹。
[0015]在另一種配置中，該介電層的暴露區(qū)橫向地包圍該開(kāi)口。
[0016]在又一種配置中，該金屬結(jié)構(gòu)可以具有導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)在該介電層的暴露區(qū)上延伸直到該金屬觸點(diǎn)與該金屬結(jié)構(gòu)的金屬涂層導(dǎo)電連接。
[0017]在另一種配置中，該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)可以具有網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
[0018]在又一種配置中，該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)可以與該金屬結(jié)構(gòu)或該若干個(gè)金屬觸點(diǎn)具有相同的材料。
[0019]在另一種配置中，該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)可以具有一種或多種金屬，例如-以下金屬中的一種或多種:招、銀、銅、鋅、和/或金。
[0020]在又一種配置中，該金屬結(jié)構(gòu)可以具有金屬涂層。
[0021 ] 在另一種配置中，該金屬涂層可以是絲網(wǎng)印刷的涂層。
[0022]在一種配置中，該金屬觸點(diǎn)可以具有熔化的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或者可以是熔化的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，例如，由在燃燒過(guò)程中熔融的絲網(wǎng)印刷糊劑配置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0023]該介電層的暴露區(qū)可以不用與金屬涂層實(shí)體接觸。該介電層的暴露區(qū)可以橫向地包圍開(kāi)口。進(jìn)一步，該介電層的暴露區(qū)可以通過(guò)激光燒蝕工藝的方式暴露。
[0024]在又一種配置中，該太陽(yáng)能電池可以進(jìn)一步具有介于該基底和該導(dǎo)電材料之間的擴(kuò)散阻擋層，使得該基底的材料和導(dǎo)電材料的相互擴(kuò)散相對(duì)于沒(méi)有擴(kuò)散阻擋層的接觸減少。該擴(kuò)散阻擋層可以具有金屬氧化物或者可以由金屬氧化物制成。
[0025]此外，太陽(yáng)能模塊設(shè)置有若干個(gè)太陽(yáng)能電池，該若干個(gè)太陽(yáng)能電池例如通過(guò)電池連接器以導(dǎo)電方式互連。這些太陽(yáng)能電池可以以如上所述的方式來(lái)配置或者以如下所述的述的方式來(lái)配置。
【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式表示在附圖中，并在下面被更詳細(xì)地解釋。
[0027]它們顯示:
[0028]圖1A和圖1B根據(jù)不同的示例性的實(shí)施方式示出了太陽(yáng)能電池的背面?zhèn)鹊氖疽鈭D；
[0029]圖2A和圖2B根據(jù)不同的示例性的實(shí)施方式(圖2A)和根據(jù)常規(guī)的PERC太陽(yáng)能電池(圖2B)示出了太陽(yáng)能電池的部分的剖視圖；
[0030]圖3A和圖3B根據(jù)不同的示例性的實(shí)施方式示出了太陽(yáng)能電池的部分的后視圖(圖3A)和太陽(yáng)能電池的部分的剖視圖(圖3B);以及
[0031]圖4A和圖4B根據(jù)不同的示例性的實(shí)施方式示出了太陽(yáng)能電池的部分的后視圖(圖4A)和太陽(yáng)能電池的部分的剖視圖(圖4B)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在下面的詳細(xì)說(shuō)明中，將參考附圖，該附圖形成這個(gè)詳細(xì)說(shuō)明的部分，并且其中為了說(shuō)明示出了具體的示例性的實(shí)施方式，在示例性的實(shí)施方式中本發(fā)明可以執(zhí)行。在這方面，諸如“上方”、“下方”、“前面”、“后面”、“向前”、“向后”等方向術(shù)語(yǔ)參照所描述的圖的取向使用。因?yàn)槭纠缘膶?shí)施方式的部件可以以若干個(gè)不同的取向定位，所以該方向術(shù)語(yǔ)是用于說(shuō)明，并且不限于任何方式。明顯的是，可以使用其它示例性的實(shí)施方式并且在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。必須理解的是，本文描述的不同的示例性的實(shí)施方式的特征可以相互組合，除非另外特別說(shuō)明。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)被理解為限制性的，并且本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)限定。
[0033]在本說(shuō)明書(shū)的范圍內(nèi)，術(shù)語(yǔ)“連接”、“附接”和“耦合”被用于描述直接和間接的連接、直接或間接的附接、以及直接或間接的耦合。在附圖中的適當(dāng)位置處，相同的或相似的元件提供有相同的附圖標(biāo)記。
[0034]在不同的示例性的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能電池可以具有硅太陽(yáng)能電池，例如-PERC太陽(yáng)能電池，即鈍化發(fā)射極與背面電池(所謂的鈍化發(fā)射極與背面電池