[发明专利]基片上的对齐网络

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2011年10月29日提交的美国临时专利申请序列第61/553,191号的优先权，该文的全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及基片上的对齐网络，具体来说，涉及在基片上形成的两种网络，一种网络与另一种网络对齐且在另一种网络顶部。

背景

在光伏领域，高性能的太阳能电池效率需要多个昂贵的加工步骤来在太阳能电池中制备所需的特征。因为附加的加工成本，这些步骤限制了太阳能电池的实用性。

在常规的太阳能电池设计中，把光生电流驱动到两电极：(1)在太阳能电池底部的底(通常是连续的和均匀的)电极，以及(2)在与该底部相对的正面(受照射侧)上精细印刷的线阵列。可通过把银浆丝网印刷成精细的线图案，来形成太阳能电池正面上的精细印刷的线阵列。

在底电极和正面电极之间，常规的太阳能电池包括发射器，该发射器包含在半导体材料中的掺杂剂。发射器可位于正面上的电极之下。尽管正面上的电极是图案化的，但在常规的太阳能电池设计中，对于在半导体材料中的掺杂剂而言无需这种面内图案化。太阳能电池可包含具有不同掺杂的区域，该掺杂随着电池从底部到正面的深度变化。但是，在垂直于深度方向的平面中，掺杂剂通常均匀地分散。

概述

在一方面中，基于含乳液或泡沫的涂层材料，在基片上形成了两种网络，且一种网络在另一种网络顶部。这两种网络可由相同的材料如导电材料(如银)形成，或者可由不同的材料形成。形成不同网络的涂层材料可具有不同浓度的网络材料。在一些实施方式中，当两种网络由相同的非挥发性材料形成时，不同网络中的网络材料可具有不同的浓度。在第一网络顶部的第二网络可具有与该第一网络的图案对齐的图案。在一些实施方式中，第二网络的图案配准或叠加至第一网络上。第二网络的表面积可基本上与第一网络相同。在一些实施方式中，第一网络的表面积大于第二网络的表面积，反之亦然。第一和第二网络可同时在基片表面上。在一些实施方式中，第一网络在基片中，且第二网络在基片表面上并在第一网络顶部。

网络可都是无规网络、规整的网络或者一种是相对不规整的且一种是相对规整的。下面的讨论频繁地使用无规网络。但是在某些情况下，网络可具规整的间隔，特别是第一网络。规整的网络的描述参见美国临时申请第61/495,582号，该文的全部内容通过引用纳入本文。因此，与无规网络相关的所有或大多数特征都可用规整的网络取代。

对齐的第一和第二无规网络可具有不同的应用。例如，它们可用于太阳能电池中。当第一和第二无规网络都由导电材料形成时，对齐的网络可用作太阳能电池正面上的电极，并提供比含单一网络的电极更高的导电性。当第一和第二网络由不同的材料形成时，在一些实施方式中，第一网络由掺杂剂材料(如掺杂的硅颗粒)形成，从而在太阳能电池基片顶部或里面形成发射器。第二网络由导电材料形成，用作太阳能电池基片正面上的电极。

在另一方面，本发明的特征是一种制品，其包括基片、在所述基片上的第一自组装网络和在所述第一自组装网络上的第二自组装网络。所述第一自组装网络包括迹线和在所述迹线之间的空穴，且由基于乳液的第一组合物形成。所述第二自组装网络与所述第一自组装网络直接接触。所述第二自组装网络也包括迹线和在所述迹线之间的空穴，且由基于乳液的第二组合物形成。

在另一方面，本发明的特征是一种方法，其包括把基于乳液的第一涂层组合物施涂到基片上。所述基于乳液的第一涂层组合物自组装成包括迹线和在所述迹线之间的空穴的第一自组装网络。所述方法还包括把基于乳液的第二涂层组合物施涂到所述第一自组装网络上。所述基于乳液的第二涂层组合物自组装成在所述第一自组装网络上的第二自组装网络。所述第二自组装网络包括迹线和在所述迹线之间的空穴，且与所述第一自组装网络直接接触。