[发明专利]太阳能电池背面电极

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池，更具体地涉及背面电极和它的制造方法。

背景技术

半导体层的背面上具有钝化层的太阳能电池已被推荐为钝化发射极与背表面电池(PERC)。PERC的背面电极需要具有足够的粘附性。

JP1997045945公开了具有钝化层的太阳能电池，其中钝化层的背面具有开口，并且背面电极通过镀铝或真空沉积铝的方法形成。

US20090056798公开了用铝浆形成PERC的背面电极的方法。铝浆包含玻璃料，玻璃料包含15-75摩尔％的PbO、5-75摩尔％的(B₂O₃+SiO₂)、0-55摩尔％的ZnO、0-40摩尔％的(Li₂O+Na₂O+K₂O)、0-20摩尔％的(TiO₂+ZrO₂)。然而，铝浆会烧透钝化层，使得难以实现钝化层覆盖面积与背面电极面积之间的适当平衡。较大面积的背面电极提供较高的导电性。然而，当铝浆烧透钝化层时，较大的电极面积导致较小的钝化区域。较大面积的完好无缺的钝化区域是所期望的，因为它使得钝化效应增大，即更多地减少复合。

发明内容

一个目的是提供通过使用用于PERC的铝浆制造太阳能电池背面电极的方法。

一个方面涉及制造太阳能电池背面电极的方法，该方法包括：

(a)制备基板，基板包括半导体层和在半导体层背面上形成的钝化层，其中钝化层具有一个或多个开口；

(b)将铝浆施涂到基板的背面上，铝浆包含：

(i)铝粉；

(ii)玻璃料，基于玻璃料中的阳离子组分的总摩尔数计，其包含30-70阳离子摩尔％的铅(Pb²⁺)、1-40阳离子摩尔％的硅(Si⁴⁺)和10-65阳离子摩尔％的硼(B³⁺)，以及1-25阳离子摩尔％的铝(Al³⁺)，和

(iii)有机介质，其中铝浆在钝化层中覆盖一个或多个开口，从而与半导体层形成电接触；以及

(c)在熔炉中焙烧铝浆，其中在焙烧期间铝浆不烧透钝化层。

本发明形成粘附性增强的太阳能电池背面电极。

附图说明

图1A至1D解释了制造太阳能电池背面电极的方法。

图2(a)、(b)和(c)示出了在钝化层背面上形成的开口的图案。

具体实施方式

下文描述了制造太阳能电池背面电极的方法。

结合图1A至1D解释了其中用铝浆制备太阳能电池背面电极的一个实例。

制备基板100，基板100包括半导体层10(例如硅片)和在半导体层10的背面上形成的钝化层12(图1A)。还可以在正面形成另一个钝化层12’。在该说明书中，“正面”是实际安装太阳能电池形成电极时的受光面，“背面”是正面的相对面。

背面上的钝化层12具有开口14，在开口14处，未形成或已除去钝化层，并且半导体层表面是暴露的。要形成开口14，可以在背面的整个表面上形成钝化层12，然后进行局部烧蚀，例如通过激光烧蚀。

基于半导体层10的背面表面的总面积计，开口14的面积在一个实施方案中可以为至少0.1％，在另一个实施方案中可以为至少1％，在另一个实施方案中可以为至少10％。基于半导体层10的背面表面的总面积计，钝化层开口14的面积在一个实施方案中可以为50％或更小，在另一个实施方案中可以为30％或更小，在另一个实施方案中可以为15％或更小。换句话讲，在一个实施方案中，半导体层10的背面表面的至少50％可以被钝化层12覆盖。通过在此类区域上覆盖钝化层12，可以减少背面表面附近的空穴与电子的复合。钝化层12的厚度可以为10-500nm。

钝化层12可以用氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化硅或掺碳氮氧化硅形成。可以通过溅射、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或热化学气相沉积或等离子体化学气相沉积施加这些氧化物或氮化物。还可以将多个层用作钝化层12，例如，两层氮化硅/氧化硅或氮化硅/氧化铝。