[发明专利]在太阳能电池背面上设置触点的方法及具有根据所述方法设置的触点的太阳能电池

说明书

在本申请的上下文中，措辞“太阳能电池”是指包含硅衬底作为例如晶片或薄膜的器件。 

技术领域

本发明涉及一种在太阳能电池背面上设置触点(contact)的方法。本发明还涉及一种具有根据所述方法设置的触点的太阳能电池。 

背景技术

常规的背接触太阳能电池示于图1。常规工艺是在镀敷屏障2的开口中在晶体硅1上涂敷镀层(plating)3。通常，镀敷屏障2也是表面钝化和/或防反射涂层。 

现有技术要求镀敷的触点相对厚，以便在这类背接触太阳能电池中承载所需的电流。由于镀敷的金属具有与硅不同的热膨胀系数，所以导致的问题是当经历温度变化时镀层可能掉落。这种触点的设计的另一缺点是金属/硅界面区域必须相对大，以给镀敷工艺提供足够大的表面，从而在用于大规模生产的足够短的工艺时间内形成所需的触点横截面积。大的金属/硅触点面积将增大表面复合(recombination)，反过来，降低太阳能电池的效率。最后，镀敷厚层所需的时间长意味着需要用于大量制造的制造设备的巨大投资。 

在美国公布专利申请2004/0200520A1号中公开了一种背触点设计，其允许导体上小的触点面积和大的横截面积。然而，制造这种太阳能电池的步骤复杂，因此难以用有竞争力的成本实现。 

本发明的目的是提供节省成本的方法，其利用镀敷以在背接触太阳能电池上设置电触点。所述方法进一步允许小的金属/硅接触界面与所述触点的大得足以承载太阳能电池产生的电流的横截面积的组合。然而，所述方法也完全可适用于具有前触点和背触点两者的太阳能电池的背触点。 

发明内容

在所附的独立权利要求中定义了本发明。从属权利要求中定义了本发明的进一步的实施方案。 

附图说明

下面将参照附图详细描述本发明的实施方案，其中： 

图1示出现有技术的背接触太阳能电池的镀层。 

图2示出本发明实施方案的背接触太阳能电池的镀层。 

图3a～e示出本发明方法的第一实施方案。 

图4a～d示出本发明方法的第二实施方案。 

图5a～d示出本发明方法的第三实施方案。 

图6a～f示出本发明方法的第六实施方案。 

图7a～e示出本发明方法的第七实施方案。 

具体实施方式

本发明的方法和太阳能电池的实施方案将在下面详细描述。然而，应当注意，本发明不限于这些实施方案，而是能够在所附的权利要求的范围内变化。还应当注意，一些实施方案的要素可以容易地与其它实施方案的要素组合。 

第一实施方案 

现在将参考图3a～e描述所述方法的第一实施方案。 

在第一步骤中(示于图3a)，将钝化叠层或钝化层2涂敷至硅晶 片1。钝化层2例如能够包含a-Si和SiNx或SiOx和/或SiNx等。 

在第二步骤中(示于图3b)，将镀敷籽晶层4涂敷在钝化层2的整个表面上。镀敷籽晶层4例如能够包含银、镍、铜、a-Si或微晶Si(micro-Si)等。 

在第三步骤中，涂敷腐蚀剂以将镀敷籽晶层4分成+和-区域，即，在标记为A的第一区域将镀敷籽晶层开口。在相同的工艺步骤中，也将在图2中标记为B的区域中的镀敷籽晶层4开口(结果示于图3c)。腐蚀剂例如能够为用于硅基材料的KOH；酸能够用于腐蚀银、镍和其它金属。 

在接下来的步骤中，将钝化层2开口以提供用于太阳能电池导体3的空间(示于图3d)。在图2中，钝化层2的敞开区域用字母B标记。触点开口能够例如通过在除触点要形成的区域B之外的电池的整个背面上涂敷抗蚀剂来实现。另一选择是仅向图2中的开口A涂敷抗蚀剂，条件是在上面第二步骤中涂敷的镀敷籽晶层能抵抗将钝化层(A)开口的腐蚀剂。 

其后，将电池暴露于腐蚀液且钝化层被腐蚀掉，从而使得区域B的硅1暴露。 

然后除去抗蚀剂。 

抗蚀剂是粘附至电池材料的试剂，但是其在腐蚀工艺期间保护材料不受腐蚀剂腐蚀。 

除去B中的钝化层的又一替代方案是通过向区域B直接涂敷腐蚀剂，例如通过喷墨。 

在图2中能够看出，结果，在区域A和B之间有区域C，其中镀敷籽晶层4没有除去。