[发明专利]使用金属浆料金属化的正面触点太阳能电池制造

说明书

技术领域

本发明一般涉及光伏电池的制造。

背景技术

太阳能电池是将阳光直接转换成电能的光伏装置。最常见的太阳能电池材料是硅，硅处于单晶或者多晶硅衬底的形式，有时称为晶片。因为形成硅基太阳能电池以产生电力的摊余成本(amortized cost)高于使用传统方法产生电力的成本，所以已经努力降低形成太阳能电池的成本。

诸如晶体硅太阳能电池的常规硅太阳能电池使用用于前表面电流收集和用于后表面接触区域的金属基触点结构。金属触点结构连同衬底形成欧姆接触。金属触点结构和衬底之间的接触电阻率总是期望较低以维持太阳能电池装置的良好的电气性能。还期望在金属触点和衬底的界面处低的电荷复合损失，以维持太阳能电池高的转换效率。

因而，需要一种形成金属触点结构的改进方法，该金属触点结构形成在衬底的表面上以形成具有期望电气性能的太阳能电池。

发明内容

本发明的实施例想到使用新颖方法形成太阳能电池装置的金属触点结构来形成高效太阳能电池。在一个实施例中，太阳能电池装置包括：衬底，其包括掺杂半导体材料；形成在衬底上的表面，表面具有第二掺杂半导体层，第二掺杂半导体层具有与第一掺杂半导体材料相反的导电类型；电介质层，其设置在衬底的表面上；金属触点结构，其形成在电介质层中并具有第一预定横截面面积；以及金属线，其形成在金属触点结构上并具有第二预定横截面面积，其中，第二预定横截面面积大于第一预定横截面面积。

在另一实施例中，一种用于制造用于太阳能电池装置的金属触点结构的方法，包括：提供上面设置有电介质层的衬底；在电介质层上选择性地设置触点金属浆料；对设置在电介质层上的触点金属浆料进行烧制，以蚀穿电介质层，在电介质层中形成触点开口；在触点开口中形成金属触点结构，触点开口在烧制处理过程中形成于由触点金属浆料蚀穿的电介质层中；并且在形成在电介质层中的触点结构上选择性地设置金属线。

在又一实施例中，一种用于制造用于太阳能电池装置的金属触点结构的方法，包括：提供上面设置有电介质层的衬底；在电介质层中执行触点开口处理，以在电介质层中选择性地形成多个触点开口；在形成在电介质层中的触点开口中设置金属触点，其中，金属触点包括连接到下部的顶部，其中，金属触点的顶部具有比形成在触点开口内的金属触点的下部的第二预定尺寸大的第一预定尺寸。

附图说明

以本发明的上述特征能被详细理解的方式，通过参照实施例可以更具体地描述以上简要概括的本发明，一些实施例在附图中图示：

图1图示可以与本发明的实施例结合使用以形成多层期望图案的系统的示意等距视图。

图2图示根据本发明一个实施例的图3A中的系统的示意顶部平面视图。

图3图示根据本发明的一个实施例使太阳能电池金属化的方法的流程图。

图4A-4D图示在根据本发明的一个实施例的序列的不同阶段太阳能电池的示意横截面视图。

图5图示根据本发明的另一实施例使太阳能电池金属化的方法的流程图；以及

图6A-6C图示在根据本发明的一个实施例的序列的不同阶段太阳能电池的示意横截面视图。

为了清楚，已经尽可能使用相同的参考标号来指示附图当中相同的元件。可以想到，一个实施例的特征可以结合在其他实施例中，而不需要另外详述。

具体实施方式

本发明的实施例是关于使用形成太阳能电池装置的金属触点结构的方法来形成高效太阳能电池。通过维持形成到硅衬底上的金属触点之间的最小接触面积以实现低的接触电阻率和低的复合损失来获得高效太阳能电池。在一个实施例中，该方法包括沉积用来限定太阳能电池装置的活性区域和/或触点结构的电介质材料。可以使用各种技术来形成太阳能电池的活性区域和/或触点结构。可以从本发明受益的太阳能电池衬底(例如，图1-2、4和6中的衬底150)包括包含有机材料、单晶硅、多晶硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)、铜铟镓硒(CIGS)、铜铟硒(CuInSe₂)、磷化镓铟(GaInP₂)的衬底，以及用来将阳光转换成电力的诸如GaInP/GaAs/Ge或者ZnSe/GaAs/Ge衬底的异质结电池。