[发明专利]光伏电池及制造这种电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏电池以及一种制造光伏电池的方法。

背景技术

一种光伏电池（例如，太阳能电池）包括表面上具有电极的半导体本体，该电极和该半导体本体电接触。

US5,279,682公开了一种太阳能电池，其中汇流条（bus bar）和半导体本体的紧密接触被移除。该电池具有与半导体衬底进行低电阻电接触的指状部以及具有导电材料的汇流条，该汇流条与指状部成直角并且与每个指状部的前表面进行低电阻电接触。指状部由一种被设计为与下面的半导体衬底形成紧密接触的浆料（paste）或粘性油墨（viscous ink）制成。汇流条由所选择的包含导电金属微粒的浆料或粘性油墨抑或环氧树脂成分组成，这些导电金属微粒被涂敷在与指状部成直角并与该指状部相接触的抗反射涂层的前表面上。在此配置中，每个指状部只有一小部分被该汇流条或焊盘（solder pad)所覆盖，以便于提供电接触，同时以该汇流条覆盖最小的电池区域。

除了传导来自该本体的光伏受激自由载荷子的电流的标称功能之外，诸如指状部等与半导体相接触的电极具有已知的负面效应，即这些电极会在该电极与该半导体本体之间的界面处引起载荷子重组的增多，这就减损电流及电压。

通过限制在该半导体本体与电极之间的电接触区域以最小化此效应是已知的。用来减少重组的实验被描述在Giovanna Laudisio等人在2009年9月21-25日的德国汉堡的第24届欧洲光伏太阳能会议，第1446-1448页发表的名称为“通过适于降低重组效应的金属化改进的晶硅电池性能（Improved c-si cell performance through metallizations adapted to reduce recombination effects）”的文章中。Laudisio等人使用具有一主要导体（汇流条）以及从该汇流条延伸的指状部的电极结构。

通过将包含金属的浆料印制到半导体本体上的电绝缘介电层上，接着进行烧制步骤（加热）以涂敷这种电极结构是已知的，其中来自该浆料的材料贯穿该介电层以和该半导体本体达成电接触。用于此目的的浆料是市售的。在一例子中，此种浆料包含含有诸如银或铝的金属晶粒、溶剂及玻璃粉(glass frit)。在该烧制步骤中，该玻璃粉熔化。熔融态玻璃的腐蚀效应使其蚀穿该介电层以及附近的半导体本体的表面。此外，熔融态玻璃有助于烧结金属晶粒并建立至该半导体本体的电接触及机械接触。

Laudisio等人提出以两个步骤印制电极结构：第一步骤，按照已知工艺印制指状部，以及第二步骤，利用一浆料来印刷该汇流条，该浆料具有被设计为其不会在该烧制步骤期间穿透该介电层的不同成分。这例如能够通过在该浆料中使用减量的玻璃粉、和/或通过添加降低玻璃粉的蚀刻效应的改质剂（modifier）来实现。在这两个印制步骤之后，Laudisio等人进行烧制步骤。由于不同浆料的使用，电极结构与半导体本体之间的接触以及相关的载荷子的表面重组仅限于指状部。汇流条并未直接接触到该半导体本体，并且因此不会促成重组。由重组所造成的效率损耗仅限于指状部。

US5,178,685公开了一种形成太阳能电池接触部的方法，其中，两种不同的银墨被涂敷以分别形成焊盘以及提供欧姆接触至该半导体本体的细长的接触指状部。当对两种墨进行涂敷后，执行烧制步骤，以使得来自该接触指状部的银墨穿过位于衬底上的氮化硅层以形成接触部，并将来自焊盘中的油墨的银微粒粘结到该衬底上。指状部的末端置于焊盘下，以在指状部与焊盘之间形成电连接。此处，焊盘同样只覆盖每个指状部的一小部分。

发明内容

除了别的目的之外的一目的是提供一种光伏电池以及一种制造该电池的方法，其中，重组被降低。

提供一种制造光伏电池的方法，包括：

在该光伏电池的半导体本体上的介电层上涂敷一烧穿导体浆料以成为多个相互分开的岛状部；涂敷具有另一导体浆料的连接结构以用于连接该些岛状部，该另一导体浆料至少被涂敷在该岛状部的位置之间的该介电层上以及用以接触每个岛状部的表面的一主要部分及/或其边界的位置处；依照工艺条件来烧制该烧穿导体浆料以及该另一导体浆料，其中，该烧穿导体浆料烧穿该介电层，而该另一导体浆料并不烧穿该介电层，藉此该烧穿金属浆料穿过该介电层以在该半导体本体以及由该另一导体浆料形成的结构之间建立电接触。