[发明专利]用于制备MWT硅太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备具有n型硅基板的MWT（金属穿孔卷绕）硅太阳能电池的方法。本发明还涉及相应的MWT硅太阳能电池。

背景技术

当前生产的大部分太阳能电池均基于结晶硅。

具有p型（p掺杂）硅基板的常规太阳能电池在其正面上具有n型扩散层形式的n型（n掺杂）发射器。此类常规的硅太阳能电池结构使用负极来接触电池的正面或光照面、以及背面上的正极。众所周知，在半导体主体的p-n结上入射的适当波长的辐射用作在该主体中产生电子-空穴对的外部能源。存在于p-n结处的电势差会导致空穴和电子以相反的方向跨过该结移动，从而产生能够向外部电路传送电力的电流。大部分太阳能电池为金属化的硅片形式，即设有导电的金属触点。通常，正面金属化为所谓的H图案的形式，即银网格阴极的形式，其包含细的平行指状线（收集器线）以及使指状线成直角相交的汇流条，而背面金属化是与银或银/铝汇流条或插片电连接的铝阳极。从正面汇流条以及背面汇流条或插片收集光电流。

作为另外一种选择，具有n型硅基板的反向太阳能电池结构也是已知的。此类电池在正面上具有带正极的正面p型硅表面（正面p型发射器），并且具有负极以接触电池的背面。由于n掺杂硅中的电子重组速度降低，因此与具有p型硅基板的太阳能电池相比较，具有n型硅基板的太阳能电池（n型硅太阳能电池）理论上可产生至多1%的绝对效率增益。

发明内容

本发明涉及用于制备具有n型硅基板的MWT硅太阳能电池的方法。该方法包括以下步骤：

(1)提供n型硅片，所述硅片具有(i)在所述晶片的正面和背面之间形成通路的空穴、(ii)在空穴的整个正面和内侧之上延伸的p型发射器、(iii)略过空穴的内侧的在正面上的ARC层、和(iv)呈底部组的细的导电金属收集器线形式的正面金属化，所述底部组的细的导电金属收集器线不与空穴的内侧接触，

(2)将导电金属浆料施用到所述底部组的细的导电金属收集器线之上并施用到硅片的空穴以形成连续的金属化，所述连续的金属化包括顶部组的细的导电金属收集器线和空穴的内侧的金属化，

(3)干燥所施用的导电金属浆料，以及

(4)焙烧干燥的导电金属浆料，从而使晶片达到700至900℃的峰值温度，

其中顶部组的细的导电金属收集器线叠加在底部组的细的导电金属收集器线上，

其中导电金属浆料不具有烧透能力或仅具有较差的烧透能力并且包含：(a)至少一种选自银、铜和镍的粒状导电金属，以及(b)有机载体。相应地，本发明还涉及如此制备的MWT硅太阳能电池。

具体实施方式

本文所用术语“连续的金属化”是指顶部组的细的导电金属收集器线和空穴的内侧的金属化形成一个连续的，或换句话讲不间断的实体，并且因此顶部组的细的导电金属收集器线与空穴的内侧的金属化直接电接触。

MWT硅太阳能电池为硅太阳能电池的例子，它们具有与“背景技术”中所述硅太阳能电池不同的另一种电池设计。MWT硅太阳能电池是技术人员所熟知的（参见例如网站“http://www.sollandsolar.com/IManager/Content/4680/qfl7/mt1537/mi30994/m u1254913665/mv2341”和可从该网站下载的传单“Preliminary Datasheet Sunweb”以及F.Clement等人的“Industrially feasible multi-crystalline metal wrap through(MWT)silicon solar cells exceeding16%efficiency”，SolarEnergy Materials & Solar Cells93(2009)，第1051-1055页）。MWT硅太阳能电池代表一种特殊类型的硅太阳能电池；它们是背面触点电池，允许它们比标准的硅太阳能电池进行较少的正面遮蔽。

正如上文所述的标准硅太阳能电池的情况一样，MWT硅太阳能电池可制备为具有p型硅基板的MWT硅太阳能电池，或作为另外一种选择，制备为具有n型硅基板的MWT硅太阳能电池。