權(quán)利要求書: 1.一種
太陽能電池單元,其包括:
半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層;
多個印刷燒穿觸點(diǎn),所述多個印刷燒穿觸點(diǎn)基本上穿過所述介電層,每個觸點(diǎn)在第一維度上縱向延伸;以及導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物在基本上垂直于所述第一維度的第二維度上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中所述導(dǎo)電指狀物具有至少一個第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn),其中所述多個觸點(diǎn)中的每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分;并且其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分覆蓋所述介電層,并且基本上不穿過所述介電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋電介質(zhì)的所述第一部分是所述導(dǎo)電指狀物的非燒穿部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池單元,其中所述多個觸點(diǎn)直接接觸所述半導(dǎo)體材料或定位于所述半導(dǎo)體材料與所述介電層之間的導(dǎo)電層。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物在所述導(dǎo)電指狀物的分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條的部分或區(qū)域處的電導(dǎo)率高于位于所述第一匯流條與所述第二匯流條之間的中心部分或區(qū)域處的電導(dǎo)率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池單元,其中通過相較于所述導(dǎo)電指狀物的區(qū)域的所述中心部分包括電導(dǎo)率更高的材料和/或通過相較于所述導(dǎo)電指狀物的區(qū)域的所述中心部分具有更大的材料厚度或?qū)挾?,所述?dǎo)電指狀物的鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條的所述部分或區(qū)域的電導(dǎo)率高于所述導(dǎo)電指狀物的區(qū)域的所述中心部分處的電導(dǎo)率。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物包括至少一個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分基本上穿過所述介電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分是所述導(dǎo)電指狀物的印刷燒穿部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分直接接觸所述半導(dǎo)體材料或定位于所述半導(dǎo)體材料與所述介電層之間的導(dǎo)電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池單元,其中:
所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分不覆蓋所述多個觸點(diǎn)中的任何觸點(diǎn);或
所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)中的不超過一個或兩個觸點(diǎn);或所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)的總數(shù)的不超過10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分包括所述導(dǎo)電指狀物的兩個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述兩個第二部分定位于所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的相對端處并且分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的電導(dǎo)率高于所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的電導(dǎo)率。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分包括所述導(dǎo)電指狀物的兩個第一部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述兩個第一部分定位于所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的相對端處并且分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條定位。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的電導(dǎo)率高于所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的電導(dǎo)率。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述多個觸點(diǎn)由銀形成,并且所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分由除了銀之外的金屬或金屬合金形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分由鋁、銅、錫、錫合金或銀/
鋁合金形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求6至15中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分由銀、鋁、銅、錫、錫合金或銀/鋁合金形成。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述第一匯流條和/或所述第二匯流條連接至至少一個互連點(diǎn)。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,當(dāng)所述太陽能電池單元包括以下時:(i)所述多個觸點(diǎn),
(ii)所述第一部分,
(iii)所述第一匯流條和所述第二匯流條,以及
任選地
(iv)所述第二部分,以及
(v)所述互連點(diǎn),
項(xiàng)(i)至(v)中的任何兩者或更多者由第一金屬材料形成,并且項(xiàng)(i)至(v)中的其余項(xiàng)由第二金屬材料形成,所述第二金屬材料不同于所述第一金屬材料。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中:每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中每個觸點(diǎn)在所述第一維度上的長度介于約30微米與500微米之間、介于30微米與400微米之間、介于30微米與300微米之間或介于30微米與200微米之間。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分在所述第一維度上的寬度介于約10微米與100微米之間、介于20微米與80微米之間、介于20微米與60微米之間或介于30微米與50微米之間。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分在所述第一維度上的寬度小于每個觸點(diǎn)在所述第一維度上的長度的約90%、
80%、70%、60%或50%。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中每個觸點(diǎn)的厚度小于20微米、小于10微米、或介于5微米與10微米之間或小于5微米。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽能電池單元,其中所述太陽能電池單元在所述半導(dǎo)體材料的所述光接收表面處的金屬/半導(dǎo)體材料界面面積介于所述半導(dǎo)體材料的所述光接收表面的總面積的0.5%與2%之間。
25.一種用于制造太陽能電池單元的方法,所述方法包括:
在位于半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層上沉積燒穿糊料以限定基本上穿過所述介電層的多個觸點(diǎn),每個觸點(diǎn)在第一維度上縱向延伸;以及形成導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物在基本上垂直于所述第一維度的第二維度上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中形成所述導(dǎo)電指狀物包括沉積非燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn)的至少第一部分,其中所述多個觸點(diǎn)中的每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分;并且其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分覆蓋所述介電層,并且基本上不穿過所述介電層。
26.一種太陽能電池單元,其包括:
半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層;
多個印刷燒穿觸點(diǎn),所述多個印刷燒穿觸點(diǎn)基本上穿過所述介電層;以及導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中所述導(dǎo)電指狀物具有至少一個第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn),所述至少一個第一部分覆蓋所述介電層并且基本上不穿過所述介電層;并且其中所述導(dǎo)電指狀物包括至少一個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分是所述導(dǎo)電指狀物的基本上穿過所述介電層的印刷燒穿部分。
27.一種用于制造太陽能電池單元的方法,所述方法包括:
在位于半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層上沉積燒穿糊料以限定基本上穿過所述介電層的多個觸點(diǎn);以及形成導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中形成所述導(dǎo)電指狀物包括:沉積非燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn)的至少第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述介電層并且基本上不穿過所述介電層;以及沉積燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的基本上穿過所述介電層的至少一個第二部分。
28.一種太陽能電池單元,其包括:
半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層;
多個觸點(diǎn),所述多個觸點(diǎn)基本上穿過所述介電層,每個觸點(diǎn)在第一維度上縱向延伸;以及導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物在基本上垂直于所述第一維度的第二維度上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中所述導(dǎo)電指狀物具有至少一個第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn),其中所述多個觸點(diǎn)中的每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分;并且其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分覆蓋所述介電層,并且基本上不穿過所述介電層。
說明書: 硅太陽能電池單元的金屬化[0001] 相關(guān)申請的交叉引用[0002] 本申請要求于2021年2月22日提交的澳大利亞臨時專利申請第2021900470號的優(yōu)先權(quán),所述澳大利亞臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。技術(shù)領(lǐng)域[0003] 本公開涉及一種具有金屬化結(jié)構(gòu)的太陽能電池單元以及形成所述太陽能電池單元的方法。背景技術(shù)[0004] 太陽能電池單元通常被制造成包含半導(dǎo)體基底/主體(通常為硅)、硅上或硅上方的鈍化介電層以及金屬化結(jié)構(gòu)。當(dāng)光在半導(dǎo)體基底中被吸收時,電荷被激發(fā)并且移動到半導(dǎo)體表面,在所述半導(dǎo)體表面處所述電荷可以在金屬化結(jié)構(gòu)處被提取以供在外部電路中使用。介電層減少半導(dǎo)體表面處的電荷的復(fù)合,由此改進(jìn)裝置效率。[0005] 為了有效地從太陽能電池單元中提取電荷,金屬化結(jié)構(gòu)穿過介電層以接觸介電層下方的半導(dǎo)體或接觸介電層下方的導(dǎo)電層。導(dǎo)電層可以定位于半導(dǎo)體與介電層之間,并且可以是鈍化層(例如,摻雜的
多晶硅),如用于絲網(wǎng)印刷隧道氧化物鈍化接觸(TOPCon)太陽能電池單元。在與半導(dǎo)體材料接觸的情況下,所述導(dǎo)電層可以與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電區(qū)域接觸,如用于絲網(wǎng)印刷鈍化后發(fā)射極接觸(PERC)太陽能電池單元的發(fā)射極或P型塊體。[0006] 例如,對于PERC或TOPCon太陽能電池單元,金屬化結(jié)構(gòu)的金屬觸點(diǎn)可以通過以期望的電極配置將‘燒穿(fire?through)’糊料印刷到介電層的表面上來形成。糊料包括金屬組分以及其它化學(xué)組分。在加熱印刷糊料時,所述印刷糊料蝕刻穿過介電層并固結(jié)成具有如用于PERC的金屬/硅界面的固體金屬化結(jié)構(gòu)。對于TOPCon太陽能電池單元,金屬可以燒穿介電層以導(dǎo)通下方的導(dǎo)電鈍化層(如摻雜的多晶硅),而不穿透下面的隧道氧化物層。[0007] 絲網(wǎng)印刷鈍化后發(fā)射極接觸(PERC)太陽能電池單元和隧道氧化物鈍化接觸(TOPCon)太陽能電池單元是最近被認(rèn)為是高效的工業(yè)太陽能電池單元的太陽能電池單元之一,其實(shí)現(xiàn)了高于23%的效率,其中PERC電池單元當(dāng)前是主導(dǎo)技術(shù)。較便宜且易于制造的其它可商購獲得的太陽能電池單元包含形成有絲網(wǎng)印刷金屬觸點(diǎn)的常規(guī)太陽能電池單元,盡管由于全面積絲網(wǎng)印刷鋁背面場而通常具有約20%的較低效率。[0008] 太陽能電池單元表面處的金屬結(jié)構(gòu)可以包括多個組件,所述多個組件包含穿過介電層且通常在任一端處電連接到金屬匯流條的金屬指狀物,所述金屬匯流條將經(jīng)提取的電荷載運(yùn)到如導(dǎo)電接片等互連點(diǎn)。[0009] 當(dāng)前的具有金屬指狀物的絲網(wǎng)印刷太陽能電池單元由于相對高的金屬?硅界面面積而可能遭受低OC值。在大約40微米的指狀物寬度和1.3mm的指狀物間距的情況下,僅指狀物中的金屬?硅界面面積可以為3%,并且通常在2%?4%的范圍內(nèi)。另外,PERC和TOPCon太陽能電池單元的前表面通常在金屬電極中使用大量的銀,這顯著增加了制造成本。此外,顯著量的銀可以用于PERC太陽能電池單元的后搭接區(qū)域(tabbingregion)以及TOPCon太陽能電池單元的后表面處的銀觸點(diǎn),從而大大地增加了總銀消耗。[0010] 已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試來制造更小的金屬/硅界面區(qū)域。一種方法是印刷較窄的指狀物或降低指狀物高度,但是這種做法最終會受到印刷工藝的能力和確保指狀物連續(xù)以避免產(chǎn)量損失的需要的限制。印刷較窄的指狀物還具有減少陰影并且因此增加短路電流密度的益處。另一種方法是具有用于金屬/硅界面形成的間歇指狀物區(qū)域的精確印刷上印刷工藝,隨后將金屬指狀物定位在指狀物區(qū)域上方(《美國物理聯(lián)合會會議錄(AIPConferenceProceedings)》2147,100001(2019))。然而,這在工業(yè)環(huán)境中是非常具有挑戰(zhàn)性的,因?yàn)橛∷⒔z網(wǎng)的拉伸會導(dǎo)致印刷的精確性降低并且因此降低產(chǎn)量。此外,為了減少銀消耗,已經(jīng)使用了如鍍銅等替代性方法,但是這種方法與當(dāng)前制造工藝存在顯著偏差并且增加了接觸粘附、互連和處理金屬廢物的復(fù)雜性以及電鍍設(shè)備的高資本支出和持續(xù)成本。還提出了基于銅的絲網(wǎng)印刷;然而,仍然需要在硅金屬/界面處與銀指狀物接觸,以避免銅不期望地滲透到硅中。絲網(wǎng)印刷鋁是用于p型觸點(diǎn)的另一種替代方案;然而,由于在577℃的共熔溫度以上,鋁與硅之間會發(fā)生相互作用,因此這對于n型觸點(diǎn)是不利的。這會導(dǎo)致顯著量的銀的使用。[0011] 已經(jīng)包含在本說明書中的對文獻(xiàn)、動作、材料、裝置、制品等的任何討論不應(yīng)由于其在所附權(quán)利要求中的每個權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前已存在而被視為承認(rèn)這些內(nèi)容中的任何或全部內(nèi)容形成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分或者是與本公開相關(guān)的領(lǐng)域中的公知常識。發(fā)明內(nèi)容[0012] 根據(jù)一個方面,本公開提供了一種太陽能電池單元,其包括:[0013] 半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層;[0014] 多個印刷燒穿觸點(diǎn),所述多個印刷燒穿觸點(diǎn)基本上穿過所述介電層,每個觸點(diǎn)在第一維度上縱向延伸;以及[0015] 導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物在基本上垂直于所述第一維度的第二維度上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,[0016] 其中所述導(dǎo)電指狀物具有至少一個第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn),其中所述多個觸點(diǎn)中的每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分;并且[0017] 其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分覆蓋所述介電層,并且基本上不穿過所述介電層。[0018] 根據(jù)另一方面,本公開提供了一種用于制造太陽能電池單元的方法,所述方法包括:[0019] 在位于半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層上沉積燒穿糊料以限定基本上穿過所述介電層的多個觸點(diǎn),每個觸點(diǎn)在第一維度上縱向延伸;以及[0020] 形成導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物在基本上垂直于所述第一維度的第二維度上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,[0021] 其中形成所述導(dǎo)電指狀物包括沉積非燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn)的至少第一部分,其中所述多個觸點(diǎn)中的每個觸點(diǎn)在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分;并且[0022] 其中所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分覆蓋所述介電層,并且基本上不穿過所述介電層。[0023] 在一些實(shí)施例中,例如,每個觸點(diǎn)可以在所述第一維度上在所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超過所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。每個觸點(diǎn)在所述第一維度上的長度可以例如介于約30微米與500微米之間、介于30微米與400微米之間、介于30微米與300微米之間或介于30微米與200微米之間。所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分在所述第一維度上的寬度可以例如介于約10微米與100微米之間、介于20微米與80微米之間、介于20微米與60微米之間或介于30微米與50微米之間。所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分在所述第一維度上的寬度可以例如小于每個觸點(diǎn)在所述第一維度上的長度的約90%、80%、70%、60%或50%。所述多個觸點(diǎn)中的相鄰觸點(diǎn)之間沿指狀物的長度的間距可以例如介于約60微米與500微米之間、介于100微米與400微米之間或介于200微米與400微米之間。每個觸點(diǎn)的厚度(高度)可以小于20微米、小于10微米、介于5微米與10微米之間或小于5微米等。
[0024] 在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋電介質(zhì)的所述第一部分可以是所述導(dǎo)電指狀物的非燒穿部分。[0025] 在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物可以包括至少一個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分基本上穿過所述介電層。所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以是所述導(dǎo)電指狀物的基本上穿過所述介電層的印刷燒穿部分。[0026] 實(shí)際上,根據(jù)另一方面,本公開提供了一種太陽能電池單元,其包括:[0027] 半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層;[0028] 多個印刷燒穿觸點(diǎn),所述多個印刷燒穿觸點(diǎn)基本上穿過所述介電層;以及[0029] 導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,[0030] 其中所述導(dǎo)電指狀物具有至少一個第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn),所述至少一個第一部分覆蓋所述介電層并且基本上不穿過所述介電層;并且[0031] 其中所述導(dǎo)電指狀物包括至少一個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分是所述導(dǎo)電指狀物的基本上穿過所述介電層的印刷燒穿部分。[0032] 根據(jù)另一方面,本公開提供了一種用于制造太陽能電池單元的方法,所述方法包括:[0033] 在位于半導(dǎo)體材料的光接收表面上方的介電層上沉積燒穿糊料以限定基本上穿過所述介電層的多個觸點(diǎn);以及[0034] 形成導(dǎo)電指狀物,所述導(dǎo)電指狀物將所述多個觸點(diǎn)電連接至所述導(dǎo)電指狀物的相對端處的第一匯流條和第二匯流條,其中形成所述導(dǎo)電指狀物包括:[0035] 沉積非燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的覆蓋所述多個觸點(diǎn)并且電連接至所述多個觸點(diǎn)的至少第一部分,所述至少一個第一部分覆蓋所述介電層并且基本上不穿過所述介電層;以及[0036] 沉積燒穿糊料以限定所述導(dǎo)電指狀物的基本上穿過所述介電層的至少一個第二部分。[0037] 在導(dǎo)電指狀物包括不同的第一部分和第二部分的這些方面中,所述觸點(diǎn)可以根據(jù)先前方面被配置成如在基本上垂直于所述導(dǎo)電指狀物的縱向維度的方向上縱向延伸。然而,可替代地,可以使用觸點(diǎn)的不同配置,包含具有平行于導(dǎo)電指狀物的縱向維度或相對于導(dǎo)電指狀物的縱向維度傾斜地成角度的縱向維度的觸點(diǎn),并且所述觸點(diǎn)可以在或可以不在第一維度上在導(dǎo)電指狀物的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物的第一部分。[0038] 在以上方面中的任何方面中,所述多個印刷觸點(diǎn)和/或所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以直接接觸所述半導(dǎo)體或者可以接觸導(dǎo)電層,所述導(dǎo)電層可以定位于一些太陽能電池單元中的所述半導(dǎo)體材料與所述介電層之間,如多晶硅層或包含金屬氧化物層的各種鈍化觸點(diǎn)。[0039] 在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以不覆蓋所述多個觸點(diǎn)中的任何觸點(diǎn)。在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以覆蓋所述多個觸點(diǎn)中的不超過一個或兩個觸點(diǎn)。在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以覆蓋所述多個觸點(diǎn)的總數(shù)的不超過10%。[0040] 在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分可以包括所述導(dǎo)電指狀物的兩個第二部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述兩個第二部分定位于所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的相對端處并且任選地分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條定位。可替代地,在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分可以包括所述導(dǎo)電指狀物的兩個第一部分,所述導(dǎo)電指狀物的所述兩個第一部分定位于所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的相對端處并且任選地分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條定位。[0041] 在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物在所述導(dǎo)電指狀物的分別鄰近所述第一匯流條和所述第二匯流條的部分或區(qū)域處的電導(dǎo)率可以高于位于所述第一匯流條與所述第二匯流條之間的中心區(qū)域處的電導(dǎo)率。取決于第一部分和第二部分的定位,在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的電導(dǎo)率因此可以高于所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的電導(dǎo)率,而在其它實(shí)施例中,所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分的電導(dǎo)率可以高于所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分的電導(dǎo)率。例如,通過相較于導(dǎo)電指狀物的其它部分包括電導(dǎo)率更高的材料和/或通過具有不同幾何結(jié)構(gòu)(如相較于導(dǎo)電指狀物的其它部分具有更大的材料厚度或?qū)挾?,導(dǎo)電指狀物的任何部分的電導(dǎo)率可以高于導(dǎo)電指狀物的另一部分的電導(dǎo)率。[0042] 在一些實(shí)施例中,第一匯流條和/或第二匯流條可以連接至至少一個互連點(diǎn)(例如,導(dǎo)電接片)。所述至少一個互連點(diǎn)可以以與所述多個觸點(diǎn)、第一匯流條和第二匯流條、導(dǎo)電指狀物的第一部分和/或?qū)щ娭笭钗锏牡诙糠窒嗤虿煌姆绞叫纬?。例如,所述至少一個互連點(diǎn)可以是基本上穿過所述介電層的印刷燒穿互連點(diǎn)。在一些實(shí)施例中,例如,每個匯流條可以連接至定位于沿匯流條的點(diǎn)處的互連點(diǎn)。[0043] 在一些實(shí)施例中,所述匯流條中的一個或多個匯流條在匯流條的鄰近一個或多個互連點(diǎn)的部分或區(qū)域處的電導(dǎo)率可以高于在互連點(diǎn)之間的中心區(qū)域處的電導(dǎo)率。例如,通過相較于匯流條的其它部分包括電導(dǎo)率更高的材料和/或通過具有不同幾何形狀(如相較于匯流條的其它部分具有更大的材料厚度或?qū)挾?,匯流條的任何部分的電導(dǎo)率可以高于匯流條的另一部分的電導(dǎo)率。[0044] 在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的第一部分、導(dǎo)電指狀物的第二部分(當(dāng)存在時)、第一匯流條和第二匯流條以及互連點(diǎn)(當(dāng)存在時)可以設(shè)置在太陽能電池單元的光接收表面處,如太陽能電池單元的前/主光接收表面或太陽能電池單元的后光接收表面(例如,在TOPConn型觸點(diǎn)的情況下)。[0045] 在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的第一部分、導(dǎo)電指狀物的第二部分(當(dāng)存在時)、第一匯流條和第二匯流條以及互連點(diǎn)(當(dāng)存在時)各自可以由金屬材料形成,其中金屬材料可以是純金屬形式或金屬的組合(例如,合金)。[0046] 在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)由第一金屬材料形成,并且導(dǎo)電指狀物的至少第一部分由第二金屬材料形成,所述第二金屬材料不同于所述第一金屬材料。例如,第一金屬材料可以是銀(例如,純銀或銀合金或具有大于70%wt%、大于80%wt%、大于90%wt%或大于95%wt%的銀的材料的其它組合)。例如,第二金屬材料可以是金屬或金屬合金,所述金屬或金屬合金不包含銀或具有降低水平的銀,如小于70%wt%、小于50%wt%或小于30%wt%的銀。具有降低水平的銀的材料可以包括銀以及例如鋁、銅和錫中的任何一者或多者、或其它。例如,導(dǎo)電指狀物的第一部分可以由鋁、銅、銀涂覆的銅、錫、錫合金或銀/鋁合金形成。導(dǎo)電指狀物的第二部分(在存在時)可以由例如銀、鋁、銅、錫、錫合金或銀/鋁合金形成?;ミB點(diǎn)(當(dāng)存在時)可以由例如銀、鋁、銅、錫、錫合金或銀/鋁合金形成。根據(jù)本公開的錫合金可以包含鉛或無鉛焊料,如錫?銀?銅焊料、錫?銀或其它,并且通常,錫或錫合金可以容易地焊接并且降低例如分流損失的風(fēng)險(xiǎn)。取決于所選擇的按錫和銀的wt%計(jì)的組成,可以有利地選擇錫?銀合金以具有例如介于約200至800C之間的任何熔化溫度。
[0047] 在一些實(shí)施例中,當(dāng)所述太陽能電池單元包括以下時,[0048] (i)所述多個觸點(diǎn),[0049] (ii)所述導(dǎo)電指狀物的所述第一部分,[0050] (iii)所述第一匯流條和所述第二匯流條,以及[0051] 任選地[0052] (iv)所述導(dǎo)電指狀物的所述第二部分,以及[0053] (v)所述互連點(diǎn),[0054] 項(xiàng)(i)至(v)中的任何兩者或更多者由第一金屬材料形成,并且項(xiàng)(i)至(v)中的其余項(xiàng)由第二金屬材料形成,所述第二金屬材料不同于所述第一金屬材料。[0055] 此后,包括所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的第一部分、導(dǎo)電指狀物的第二部分(當(dāng)存在時)、第一匯流條和第二匯流條以及互連點(diǎn)(當(dāng)存在時)的金屬化結(jié)構(gòu)可以由兩步印刷工藝形成,用于形成相應(yīng)項(xiàng)的第一金屬材料和第二金屬材料由相應(yīng)的第一印刷步驟和第二印刷步驟印刷。[0056] 盡管如此,在一些實(shí)施例中,三種不同的金屬材料可以用于金屬化結(jié)構(gòu),于是金屬化結(jié)構(gòu)可以由第一印刷步驟、第二印刷步驟和第三印刷步驟形成。[0057] 僅作為實(shí)例:在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)和所述至少一個互連點(diǎn)和/或第一匯流條和第二匯流條可以由第一金屬材料形成,并且導(dǎo)電指狀物的所述至少一個第一部分可以由第二金屬材料形成。在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)可以由第一金屬材料形成,并且導(dǎo)電指狀物的所述至少一個第一部分和所述至少一個互連點(diǎn)和/或第一匯流條和第二匯流條可以由第二金屬材料形成。在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的所述至少一個第二部分和所述至少一個互連點(diǎn)和/或第一匯流條和第二匯流條可以由第一金屬材料形成,并且導(dǎo)電指狀物的所述至少一個第一部分可以由第二金屬材料形成。在一些實(shí)施例中,所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的所述至少一個第二部分和所述至少一個互連點(diǎn)和/或第一匯流條和第二匯流條可以由相同的金屬材料形成。在一些實(shí)施例中,導(dǎo)電指狀物的第一部分和所述一個或多個互連點(diǎn)和/或第一匯流條和第二匯流條可以由相同的金屬材料形成。[0058] 在一些實(shí)施例中,太陽能電池單元在半導(dǎo)體材料的光接收表面處的金屬/半導(dǎo)體材料界面面積(例如,金屬/硅界面面積)介于半導(dǎo)體材料的光接收表面的總面積的0.5%與2%、或1%與2%、或0.5%與1.5%之間。界面面積可以對應(yīng)于在金屬化(如燒穿多個觸點(diǎn))與(i)半導(dǎo)體材料或(ii)導(dǎo)電層之間形成直接接觸的面積,所述導(dǎo)電層可以定位于一些太陽能電池單元中的半導(dǎo)體材料與介電層之間。
[0059] 在一些實(shí)施例中,可以提供根據(jù)如以上所討論的太陽能電池單元配置的太陽能電池單元,但是不一定使用例如燒穿印刷步驟來形成所述多個觸點(diǎn)或?qū)щ娭笭钗锏牡诙糠?。附圖說明[0060] 通過非限制性實(shí)例的方式,現(xiàn)在參考附圖描述本公開的實(shí)施例,在附圖中:[0061] 圖1示出了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0062] 圖2示出了沿圖1的線A??A截取的圖1的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面視圖;[0063] 圖3示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0064] 圖4示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0065] 圖5示出了沿圖4的線A??A截取的圖4的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面視圖;[0066] 圖6示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0067] 圖7示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0068] 圖8示出了沿圖7的線A??A截取的圖7的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面圖;[0069] 圖9示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0070] 圖10示出了沿圖9的線A??A截取的圖9的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面視圖;[0071] 圖11示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0072] 圖12示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0073] 圖13示出了沿圖12的線A??A截取的圖12的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面視圖;[0074] 圖14示出了根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的太陽能電池單元的一部分的示意性平面視圖;[0075] 圖15示出了沿圖14的線A??A截取的圖14的太陽能電池單元的一部分的示意性橫截面視圖;[0076] 圖16示出了從導(dǎo)電指狀物的中點(diǎn)至匯流條沿具有均勻組成和幾何形狀的導(dǎo)電指狀物的累積RS功率損耗的曲線圖;并且[0077] 圖17示出了具有不同百分比的金屬/硅界面面積的太陽能電池單元區(qū)域的開路電壓(OC)的曲線圖。具體實(shí)施方式[0078] 圖1展示了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的太陽能電池單元100的一部分的平面視圖,并且圖2是沿圖1的線A??A截取的太陽能電池單元100的一部分的橫截面視圖。[0079] 太陽能電池單元100包含半導(dǎo)體材料主體102,所述半導(dǎo)體材料具有位于所述半導(dǎo)體材料102的光接收表面上方的介電層104,所述介電層104提供太陽能電池單元100的光接收前表面。提供了暴露于介電層104處的多個印刷燒穿觸點(diǎn)106,每個觸點(diǎn)106在第一維度x上縱向延伸。導(dǎo)電指狀物108在基本上垂直于第一維度x的第二維度y上縱向延伸,并且將所述多個觸點(diǎn)106電連接至導(dǎo)電指狀件108的相對端處的第一匯流條110和第二匯流條112。在此實(shí)施例中,第一匯流條110和/或第二匯流條112連接至至少一個互連點(diǎn)(接片)114。盡管在本發(fā)明實(shí)施例或?qū)嶋H上在下面討論的其它實(shí)施例的附圖中未示出,但是根據(jù)本文所公開的實(shí)施例的太陽能電池單元可以包含一個或多個另外的導(dǎo)電指狀物。所述另外的導(dǎo)電指狀物中的一個或多個或全部導(dǎo)電指狀物可以以與附圖中所描繪的導(dǎo)電指狀物基本上相同的方式配置。另外,在本發(fā)明實(shí)施例和任何其它實(shí)施例的附圖中所描繪的觸點(diǎn)的數(shù)量不是限制性的。所使用的觸點(diǎn)的數(shù)量可以取決于許多因素,如導(dǎo)電指狀物的覆蓋部分的長度、所選擇的材料、期望的電導(dǎo)率值或其它因素。[0080] 導(dǎo)電指狀物108具有第一部分1081,所述第一部分覆蓋所述多個觸點(diǎn)106并且電連接至所述多個觸點(diǎn)。在此實(shí)施例中,第一部分1081基本上是整個導(dǎo)電指狀物108,不存在根據(jù)一些其它實(shí)施例的第二部分。觸點(diǎn)106中的每個觸點(diǎn)在第一維度x上在導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081的相對側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081,但是在替代性實(shí)施例中,所述觸點(diǎn)中的一個或多個觸點(diǎn)可以僅在第一部分的一側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物的第一部分。[0081] 如圖2中可見,所述多個觸點(diǎn)106中的每個觸點(diǎn)基本上穿過介電層104以接觸半導(dǎo)體材料102并且電連接至所述半導(dǎo)體材料。然而,在替代性實(shí)施例中,可以在半導(dǎo)體材料102與介電層104之間設(shè)置一個或多個另外的導(dǎo)電層,如多晶硅層或其它鈍化接觸層,并且所述多個觸點(diǎn)106可以接觸此類另外的層以實(shí)現(xiàn)與半導(dǎo)體材料102的電連接。[0082] 為了制造太陽能電池單元100,將介電層104連同燒穿糊料一起沉積(例如,印刷/絲網(wǎng)印刷)在半導(dǎo)體材料102的表面上以限定所述多個觸點(diǎn)106,所述糊料被燒制以使觸點(diǎn)106基本上穿過介電層104。導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081通過在觸點(diǎn)106上方沉積(例如,印刷/絲網(wǎng)印刷)非燒穿糊料來形成,使得所述第一部分基本上不穿過介電層(并且因此不與半導(dǎo)體材料102或可以設(shè)置在半導(dǎo)體材料102與介電層104之間的任何導(dǎo)電層直接接觸)。
可以利用另外的加熱或退火步驟來使所得到的金屬化結(jié)構(gòu)硬化。在印刷觸點(diǎn)106和互連點(diǎn)
114之后,在印刷導(dǎo)電指狀物106和匯流條110、112之前,還可以利用加熱或退火步驟。
[0083] 所述多個觸點(diǎn)106基本上被配置成一系列垂直‘虛線’,所述系列在導(dǎo)電指狀物108的縱向方向y上延伸,其中每個虛線垂直于導(dǎo)電指狀物108的縱向方向y延伸。所述多個觸點(diǎn)之間的間距可以是基本上均勻的或不均勻的,但是在本實(shí)施例中是基本上均勻的。[0084] 所述多個觸點(diǎn)106提供導(dǎo)電指狀物108與硅材料102之間的電連接,同時減小金屬/硅界面面積(例如,與不具有所述多個觸點(diǎn)106的導(dǎo)電指狀物108與硅材料之間的直接介接相比),其中金屬/硅界面面積的減小可以為例如3%的面積至大約2.5%或更小、2%或更小、或1.5%或更小的面積。這種減小可以大大地降低金屬/硅界面區(qū)域的總飽和電流密度(J0),并且因此增加太陽能電池單元的開路電壓(OC)。此外,通過提供在導(dǎo)電指狀物108的一側(cè)或相對側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物108的第一部分的觸點(diǎn)106,金屬化布置可能特別適于印刷工藝(如絲網(wǎng)印刷工藝)及其相關(guān)聯(lián)的印刷寬度以及對準(zhǔn)容差和能力,從而維持高太陽能電池單元制造產(chǎn)量。[0085] 在太陽能電池單元的光接收表面上使用延伸超過導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081的觸點(diǎn)106是令人驚訝的,因?yàn)槠湓黾恿岁幱?與不具有所述多個觸點(diǎn)106的導(dǎo)電指狀物108與硅材料102之間的直接介接相比),并且因此降低了太陽能電池單元的短路密度(JSC)。對于太陽能電池單元的前光接收表面和主光接收表面來說尤其如此。然而,本發(fā)明人已經(jīng)意識到,JSC的降低被OC的增加抵消。例如,6m的OC增加將足以使太陽能電池單元效率增加0.2%絕對值,從而抵消陰影損失并且提供較低電流的另外益處,并且因此電阻損耗略微減少。隨著太陽能電池單元行業(yè)轉(zhuǎn)向更高效率裝置,J0的降低可能潛在地導(dǎo)致甚至更大的OC增益,從而增加所述技術(shù)的潛在益處,由此OC增益可以使?jié)撛谛试黾?.35%絕對值。此外,隨著用于絲網(wǎng)印刷的對準(zhǔn)能力的提高,可以通過使觸點(diǎn)106延伸超過導(dǎo)電指狀物的程度變短來減小陰影損失,同時仍獲得增加的OC的益處。另外,當(dāng)這種結(jié)構(gòu)用在太陽能電池單元的后光接收表面上時,由于光強(qiáng)度降低,由于陰影引起的可能損失也得到降低,同時仍獲得改善的OC的益處。
[0086] 在一些實(shí)施例中,例如,每個觸點(diǎn)106可以在第一維度上在導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超過所述導(dǎo)電指狀物的第一部分1081至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。每個觸點(diǎn)106在第一維度x上延伸的長度可以例如介于約30微米與500微米之間、介于30微米與400微米之間、介于30微米與300微米之間或介于30微米與200微米之間。導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081在第一維度x上延伸的寬度可以例如介于約10微米與100微米之間、介于20微米與80微米之間、介于20微米與60微米之間或介于30微米與50微米之間。導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081在第一維度上延伸的寬度可以例如小于每個觸點(diǎn)106在第一維度上的長度的約90%、80%、70%、60%或50%。所述多個觸點(diǎn)中的相鄰觸點(diǎn)106之間沿指狀物108的長度的間距可以例如介于約60微米與500微米之間、介于100微米與400微米之間或介于200微米與400微米之間。例如,每個觸點(diǎn)的厚度(高度)可以小于20微米、小于10微米、介于5微米與10微米之間或小于5微米。[0087] 在此實(shí)施例中,觸點(diǎn)106和互連點(diǎn)114由燒穿(FT)銀形成,并且導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081連同匯流條110和112一起由例如非燒穿(NFT)鋁、或銅、或銀/鋁合金、或錫或錫/銀合金形成。如圖1和2所示,這種金屬化結(jié)構(gòu)應(yīng)用于例如PERC(n型觸點(diǎn))太陽能電池單元的前表面。[0088] 在替代性實(shí)施例中,如圖3所示,提供了與圖1和2的太陽能電池單元100相同的太陽能電池單元100',不同的是互連點(diǎn)114'以與導(dǎo)電指狀物的第一部分1081以及第一匯流條110和第二匯流條112基本上相同的方式形成(例如,由于是相同的金屬材料和/或還形成非燒穿(NFT)介電層104)。圖3所示的布置可能特別適于通過兩步印刷工藝形成,其中在第一印刷步驟中沉積觸點(diǎn)106的金屬,并且在第二印刷步驟中(例如,在第一印刷步驟之前或之后)沉積導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081、第一匯流條110和第二匯流條112以及互連點(diǎn)114'的金屬。
[0089] 在替代性實(shí)施例中,如圖4和5所示,提供了與圖1和2的太陽能電池單元100相同的太陽能電池單元100”,不同的是第一匯流條110'和第二匯流條112'的配置,所述第一匯流條110'和第二匯流條112'以與觸點(diǎn)106基本上相同的方式形成。具體地,類似于觸點(diǎn)106,第一匯流條110'和第二匯流條112'由燒穿(FT)銀形成,但是具有比觸點(diǎn)106更高的金屬沉積,并且導(dǎo)電指狀物108的相對端接觸第一匯流條110'和第二匯流條112'的側(cè)面。在替代性實(shí)施例中,第一匯流條110'和第二匯流條112'可以具有與觸點(diǎn)106相同的金屬沉積,和/或?qū)щ娭笭钗?08的相對端區(qū)域可以在第一匯流條110'和第二匯流條112'的頂部上延伸。[0090] 在另一個替代性實(shí)施例中,如圖6所示,提供了與圖1和2的太陽能電池單元100相同的太陽能電池單元100”',不同的是第一匯流條110”和第二匯流條112”以及互連點(diǎn)114”的配置,所述第一匯流條110'和第二匯流條112'以及互連點(diǎn)114”以與觸點(diǎn)106和導(dǎo)電指狀物108的第一部分1081不同的方式形成(例如,借助于所選擇的金屬和/或燒穿(FT)或非燒穿(NFT)介電層104的選擇)。[0091] 在又另一替代性實(shí)施例,如圖7和8所示,提供了具有與圖1和2的太陽能電池單元100的金屬化結(jié)構(gòu)類似的金屬化結(jié)構(gòu)的太陽能電池單元100””,不同的是所述金屬化結(jié)構(gòu)被施加到TOPCon太陽能電池單元的n型觸點(diǎn)的后光接收表面,并且因此施加到具有不同層構(gòu)造的太陽能電池單元。太陽能電池單元100””包含介電層104',并且具體地包含例如SiNx的抗反射涂層/封蓋層104',燒穿(FT)觸點(diǎn)106延伸穿過所述抗反射涂層/封蓋層。隧道氧化物層105b定位于硅主體102的頂部上,并且摻雜的多晶硅層105a(導(dǎo)電鈍化層)定位于隧道氧化物層105b的頂部上,使得隧道氧化物層105b和多晶硅層105a定位在硅主體102與介電層
104'之間。觸點(diǎn)106與多晶硅層105a直接接觸。
[0092] 通常,所述多個觸點(diǎn)、導(dǎo)電指狀物的第一部分、導(dǎo)電指狀物的第二部分(當(dāng)存在時,如下文所討論)、第一匯流條和第二匯流條以及互連點(diǎn)(當(dāng)存在時)各自可以由不同金屬材料的選擇形成,無論是純金屬形式還是金屬的組合(例如,合金),并且可以選擇金屬材料,以減少銀消耗、減少印刷或金屬沉積步驟的數(shù)量和/或其它方面。根據(jù)本公開可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于材料的選擇和印刷/沉積的這些優(yōu)點(diǎn)中的一些或全部優(yōu)點(diǎn),即使使用了除以上所展示和描述的一定形狀和配置的多個觸點(diǎn)以外的不同形狀和配置的多個觸點(diǎn),包含具有平行于導(dǎo)電指狀物的縱向維度或相對于導(dǎo)電指狀物的縱向維度傾斜地成角度的縱向維度的觸點(diǎn),并且所述觸點(diǎn)可以在或可以不在第一維度上在導(dǎo)電指狀物的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物的第一部分。[0093] 作為一組非限制性實(shí)例,可以應(yīng)用于不同類型的太陽能電池單元的金屬化方案/結(jié)構(gòu)示出于下表1和2中,所述太陽能電池單元具有與圖1和2、或圖3、或圖4和5、或圖6、或圖7和8的金屬化結(jié)構(gòu)相同或類似的金屬化結(jié)構(gòu),并且所述金屬化方案/結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)所描述的優(yōu)點(diǎn)中的一個或多個優(yōu)點(diǎn)或其它優(yōu)點(diǎn)。表1呈現(xiàn)了可以僅用兩個印刷步驟進(jìn)行的金屬化方案,并且表2呈現(xiàn)了可以僅用三個印刷步驟進(jìn)行的金屬化方案。在表1中,盡管匯流條被示出為具有與互連點(diǎn)(接片)相對應(yīng)的金屬化,但是匯流條的金屬化可以可替代地對應(yīng)于觸點(diǎn)或第一部分。另外,在表2中,除了針對互連點(diǎn)(接片)標(biāo)識的材料之外,其它選項(xiàng)包含使用可焊接糊料(如可焊接銅基糊料)或?qū)щ娬澈蟿?,并且無論是否采取三個或更多個印刷步驟。
在僅使用兩個印刷步驟進(jìn)行金屬化方案的情況下,將認(rèn)識到,在每個表格行內(nèi)僅可以選擇兩種不同類型的金屬材料及其相關(guān)聯(lián)的沉積方法(例如,F(xiàn)T/NFT)來形成所有不同的特征(即,觸點(diǎn)/第一指狀物部分/匯流條/互連點(diǎn)),并且在僅使用三個印刷步驟進(jìn)行金屬化方案的情況下,將認(rèn)識到,僅可以選擇三種不同類型的金屬材料及其相關(guān)聯(lián)的沉積方法來形成不同的特征。
[0094][0095] 表1?使用均勻?qū)щ娭笭钗锏碾p印刷步驟[0096][0097] 表2?使用均勻?qū)щ娭笭钗锏娜∷⒉襟E[0098] 當(dāng)使用燒穿Al基糊料形成觸點(diǎn)106時,這為小面積的局部p+摻雜區(qū)域創(chuàng)造機(jī)會,如PERC(p型觸點(diǎn))的后觸點(diǎn)或TOPCon(p型觸點(diǎn))的前表面的選擇性發(fā)射極。對于PERC,然后,非燒穿Al糊料可以用于指狀物和匯流條,隨后是例如常規(guī)的Ag/Al搭接區(qū)域。這可以在3步印刷工藝中實(shí)現(xiàn)。對于前光接收表面上的TOPCon(p型觸點(diǎn)),當(dāng)使用純Al燒穿糊料來形成觸點(diǎn)106時,非燒穿Ag/Al糊料可以用于金屬指狀物和匯流條以及搭接點(diǎn),再次與現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)相比沒有額外的Ag消耗。這可以在2印刷工藝中實(shí)現(xiàn)。因此,在這些情況下,技術(shù)允許減小金屬/硅界面面積來提高太陽能電池單元性能,而不增加Ag消耗或影響互連。
[0099] 如所指示的,本公開中所描述的方法具有降低銀消耗的顯著潛力,而不影響使用現(xiàn)有技術(shù)的各方面來形成金屬/硅界面區(qū)域或互連的能力。例如,已知的燒穿糊料可以用于形成金屬/硅界面區(qū)域并且使用標(biāo)準(zhǔn)互連工藝形成搭接區(qū)域。然后,可以在指狀物和匯流條區(qū)域中使用單獨(dú)的非燒穿糊料。這允許例如使用2印刷工藝。[0100] 當(dāng)前的工業(yè)太陽能電池單元正在使用越來越多的匯流條(BB),如使用多匯流條技術(shù)(例如,9、12或13BB)的太陽能電池單元,從而降低了導(dǎo)電指狀物和匯流條區(qū)域中的電阻影響,由此減少了對使用銀糊料以實(shí)現(xiàn)高電導(dǎo)率的需要。例如,參考下表3,在從5BB至13BB設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換中,指狀物電導(dǎo)率可以降低6倍,同時仍僅產(chǎn)生約0.5%的相對串聯(lián)電阻(RS相關(guān)的功率損耗,對應(yīng)于僅0.1%的絕對效率)。另外,匯流條中的體積電導(dǎo)率可以顯著地降低,而不會影響太陽能電池單元性能(>10x)。當(dāng)前,存在報(bào)告電阻率為17μΩ.cm(大約是銀的報(bào)告電阻率(5μΩ.cm)的3.5倍)的銅(Cu)糊料以及報(bào)告電阻率為35至40μΩ.cm的鋁糊料,所述報(bào)告電阻率完全在電阻率要求內(nèi),并且所述糊料已經(jīng)在雙面PERC電池單元的后表面上使用。另一方面,純錫和焊料的電阻率可以接近10μΩ.cm。還應(yīng)當(dāng)注意,由RS產(chǎn)生的1%相對功率損耗相當(dāng)于0.2%絕對效率損耗。[0101][0102] 表3?假定40μm指狀物寬度、16μm指狀物高度、1.3mm指狀物間距的指狀物和匯流條中的串聯(lián)電阻(RS)功率損耗(Ploss)。針對5BB設(shè)計(jì)的500μm寬度以及針對9BB和13BB設(shè)計(jì)的2
100μm寬度。MP=600m,JMP=35mA/cm,并且體積電阻率為5μΩ.cm(銀)。
[0103] 可以使用具有降低水平的銀含量或無銀的金屬糊料(例如,Al/Ag糊料、Ag涂覆的銅糊料、錫?銀)(如鋁基糊料、銅基糊料或錫基糊料)來形成導(dǎo)電指狀物和匯流條。這為降低制造成本和減少銀提供了顯著潛力,同時可以使串聯(lián)電阻的增加最小化。通常,本公開中具有降低水平的銀含量的金屬材料(例如,“還原銀糊料”,例如)的銀含量例如可以小于銀的70%wt%、小于50%wt%或小于30%wt%。具有降低水平的銀的材料可以包括銀與例如鋁、銅和錫中的任何一者或多者的組合、或其它。
[0104] 對于PERC或TOPCon電池單元,其中銀可以僅用于例如觸點(diǎn)(1%金屬/硅界面面積)和互連點(diǎn)(例如,9x匯流條100微米寬,其中每個匯流條具有12個接片600微米x1mm,以及16微米的印刷高度),銀的使用可以通過例如用Al或銅代替常規(guī)Ag指狀物而減少至約20mg。例如,還可以通過代替匯流條(低至例如14mg)或通過將虛線觸點(diǎn)/互連點(diǎn)的印刷高度降低至例如5至10微米,從而得到約5至10mg的銀同時仍維持銀互連點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小。相比之下,PERC太陽能電池單元(156x156mm電池單元)的前表面上的標(biāo)準(zhǔn)金屬化方法需要所估計(jì)的45mg銀。[0105] 對于TOPCon太陽能電池單元,其中鋁可以用于燒穿觸點(diǎn),而非燒穿鋁或銅用于導(dǎo)電指狀物,前表面匯流條和互連點(diǎn)可能需要大約10mg銀,例如假定高度為16微米。例如,通過僅使用銀用于互連點(diǎn),這可以減少到大約3至5mg。重要的是,如果燒穿的話,互連點(diǎn)(搭接區(qū)域)可以僅增加0.5%至1%金屬/硅界面(總共1.5%至2%),這仍少于標(biāo)準(zhǔn)金屬化方法,同時仍大大地降低了銀消耗。[0106] 互連技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展還可以避免對銀基搭接區(qū)域的需要。[0107] 參考圖9和10,在本公開的替代性實(shí)施例中,提供了太陽能電池單元200,所述太陽能電池單元包含半導(dǎo)體材料主體202、介電層204、多個觸點(diǎn)206、具有第一部分2081的導(dǎo)電指狀物208、第一匯流條210和第二匯流條212以及一個或多個互連點(diǎn)214,類似于前述實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,導(dǎo)電指狀物208還具有‘混合’設(shè)計(jì),除了第一部分2081之外,所述導(dǎo)電指狀物還包括至少一個第二部分2082,并且更具體地,在此實(shí)施例中,包括兩個第二部分2082a、2082b。兩個第二部分2082a、2082b定位于導(dǎo)電指狀物208的第一部分2081的相對端處。每個第二部分2082a、2082b基本上穿過介電層。導(dǎo)電指狀物2082的每個第二部分2082a、2082b通過沉積燒穿糊料來形成,所述糊料被燒制以使每個第二部分2082a、2082b基本上穿過介電層204。
[0108] 如圖10中可見,導(dǎo)電指狀物208的每個第二部分2082a、2082b基本上穿過介電層204以接觸半導(dǎo)體材料202并且電連接至所述半導(dǎo)體材料。然而,在替代性實(shí)施例中,可以在半導(dǎo)體材料202與介電層204之間設(shè)置一個或多個另外的導(dǎo)電層,如多晶硅層或鈍化接觸層,并且導(dǎo)電指狀物208的每個第二部分2081a、2082b可以接觸此類另外的層以實(shí)現(xiàn)與半導(dǎo)體材料202的電連接。
[0109] 圖9和10的實(shí)施例提供了可以根據(jù)本公開使用的混合指狀物的一個實(shí)例,例如以考慮太陽能電池單元內(nèi)的電阻損耗。當(dāng)電流流過金屬導(dǎo)電指狀物和匯流條時,在太陽能電池單元中會產(chǎn)生電阻損耗。這些損耗降低了太陽能電池單元的總效率。降低電阻損耗的典型方法是增加導(dǎo)電指狀物和匯流條的物理大小,和/或使用具有較高電導(dǎo)率的金屬。[0110] 跨太陽能電池單元相當(dāng)均勻地產(chǎn)生光電流,所述光電流通過導(dǎo)電指狀物收集,隨后所述光電流行進(jìn)至匯流條。由于均勻的電流產(chǎn)生,流過給定導(dǎo)電指狀物的光電流從導(dǎo)電指狀物的中點(diǎn)在朝向匯流條的方向上增大。增大的電流意味著沿導(dǎo)電指狀物的累積電阻損耗從導(dǎo)電指狀物的中點(diǎn)朝向匯流條增加。圖16示出了沿導(dǎo)電指狀物的累積電阻損耗,其中水平軸的右手側(cè)朝向匯流條(BB)。累積電阻損耗以及因此功率損耗隨著沿導(dǎo)電指狀物從中點(diǎn)朝向匯流條(BB)的距離平方地增加。因此,導(dǎo)電指狀物中的大部分電阻損耗和功率損耗發(fā)生在匯流條附近,而不是匯流條之間的中點(diǎn)附近。[0111] 實(shí)際上,根據(jù)圖16(其假定指狀物具有均勻的組成和尺寸),顯而易見的是,從導(dǎo)電指狀物的中點(diǎn)開始,在最靠近每個匯流條的導(dǎo)電指狀物的最后20%中產(chǎn)生大約50%的功率損耗,其中功率損耗沿導(dǎo)電指狀物的長度平方地增加。另外,導(dǎo)電指狀物的從中點(diǎn)至匯流條的前50%僅產(chǎn)生指狀物中約13%的功率損耗。因此,在匯流條附近而不是中點(diǎn)附近的導(dǎo)電指狀物中最需要顯著的電導(dǎo)率。[0112] 包含具有‘混合’設(shè)計(jì)的導(dǎo)電指狀物208的圖9和10的太陽能電池單元200利用圖16的上述觀察結(jié)果。導(dǎo)電指狀物208的第一部分2081和第二部分2082a、2082b的配置使得每個第二部分2082a、2082b的電導(dǎo)率高于第一部分2081的電導(dǎo)率。所述布置認(rèn)識到,位于導(dǎo)電指狀物208的中點(diǎn)附近的電阻損耗較低或可忽略不計(jì)的第一部分2081可以容許較低電導(dǎo)率(較高電阻),但分別位于第一匯流條210和第二匯流條212附近的電阻損耗更顯著的每個第二部分2082a、2082b應(yīng)具有較高電導(dǎo)率(較低電阻),以確保合適的太陽能電池單元性能。[0113] 導(dǎo)電指狀物208的布置可以更好地利用材料,并且可以節(jié)省成本。例如,在一些實(shí)施例中,導(dǎo)電指狀物208的第二部分2082a、2082b包括銀,所述銀相對于其它金屬具有相對高的電導(dǎo)率。然后,導(dǎo)電指狀物208的第一部分2081由如銅、Ag涂覆的銅、錫、錫合金、錫?銀、鋁或鋁/銀合金等較低電導(dǎo)率金屬制成,并且依賴于通過所述多個觸點(diǎn)206與半導(dǎo)體材料202電連接,所述多個觸點(diǎn)可以由銀形成,但是可以使用比在其它情況下需要的銀顯著更少的銀。應(yīng)當(dāng)理解,如銅和鋁等較低電導(dǎo)率金屬比銀更便宜,由此相對于完全由銀制成的導(dǎo)電指狀物,降低了導(dǎo)電指狀物208的總成本。舉例來說,圖9和10的太陽能電池單元中的金屬化布置可以應(yīng)用于PERC太陽能電池單元的n型觸點(diǎn)。
[0114] 在例如指狀物402的50%中用銅或另一種金屬代替銀(假定Cu指狀物的體積電阻大約是銀指狀物的體積電阻的3.5倍)將從指狀物中節(jié)省約17mg銀,從而使PERC太陽能電池單元的前表面上的總銀消耗減少例如約30%。指狀物中的相對串聯(lián)電阻相關(guān)的功率損耗例如可以增加26%。對于5BB太陽能電池單元,這將使串聯(lián)電阻功率損耗從0.49%增加至0.62%,轉(zhuǎn)化為僅0.03%絕對值的降低的效率,并且仍然導(dǎo)致制造成本降低。
[0115] 對于9BB或13BB太陽能電池單元,額外的功率損耗將進(jìn)一步降低至<0.01%絕對值。因此,對于具有較高數(shù)量的匯流條的太陽能電池單元,可以用電導(dǎo)率降低的金屬代替較大部分的導(dǎo)電指狀物而不嚴(yán)重影響性能,從而提供了降低與銀消耗相關(guān)的成本的增加的機(jī)會。[0116] 如果不采用觸點(diǎn)206,其中導(dǎo)電指狀物208直接與硅202介接,則沿導(dǎo)電指狀物208使用兩種單獨(dú)的金屬和印刷技術(shù)將可能不適于形成金屬/硅界面區(qū)域。例如,如果導(dǎo)電指狀物的一部分是銅,則不期望的銅擴(kuò)散到硅中可能引起光誘導(dǎo)的降解,從而降低效率。如果導(dǎo)電指狀物的一部分是鋁,則由于在超過577℃的溫度下形成Al?Si合金化p+區(qū)域,這可能會導(dǎo)致n型觸點(diǎn)分流。另一方面,所提出的技術(shù)可以用于允許在導(dǎo)電指狀物208中使用兩種單獨(dú)的金屬材料,而僅使用單一金屬用于金屬/硅界面形成。具體地,在導(dǎo)電指狀物208的第二部分2082a、2082b中,燒穿糊料用于形成可能被認(rèn)為是更常規(guī)的指狀物區(qū)域的指狀物區(qū)域,而在第一部分2081中,非燒穿印刷工藝用于連接至觸點(diǎn)206??偟膩碚f,因此可以減少銀的使用,同時與常規(guī)設(shè)計(jì)相比,最小化對第三印刷工藝的要求、平衡電阻損耗、減少陰影損耗和/或減少金屬/Si界面。[0117] 在導(dǎo)電指狀物208包括不同的第一部分和第二部分的此實(shí)施例和其它實(shí)施例中,觸點(diǎn)206可以如圖所示并且根據(jù)先前實(shí)施例被配置成如在基本上垂直于導(dǎo)電指狀物208的縱向維度的方向上縱向延伸。然而,可替代地,可以使用觸點(diǎn)的不同配置,包含具有平行于導(dǎo)電指狀物的縱向維度或相對于導(dǎo)電指狀物的縱向維度傾斜地成角度的縱向維度的觸點(diǎn),并且所述觸點(diǎn)可以在或可以不在第一維度上在導(dǎo)電指狀物的一側(cè)或兩側(cè)處延伸超出導(dǎo)電指狀物的第一部分。[0118] 參考圖11,在本公開的替代性實(shí)施例中,提供了與圖9和10的太陽能電池單元200相同的太陽能電池單元200',不同的是第一匯流條210'和第二匯流條212'的配置,所述第一匯流條210'和第二匯流條212'具有由不同金屬形成的兩個不同部分210a、210b、212a、212b。具體地,每個匯流條210'、212'的最靠近互連點(diǎn)214的部分210a、212a由提供比每個匯流條210'、212'的更靠近導(dǎo)電指狀物208的部分210b、212b和/或匯流條210、212'的位于互連點(diǎn)之間的中點(diǎn)更低的電阻損耗(具有更高的電導(dǎo)率)的金屬形成。通常,在此實(shí)施例和任何其它實(shí)施例中,匯流條210b、212b可以采用與導(dǎo)電指狀物208類似的‘混合’設(shè)計(jì),例如,以更好地利用材料并節(jié)省成本。
[0119] 參考圖12和13,在本公開的替代性實(shí)施例中,提供了太陽能電池單元300,所述太陽能電池單元包含半導(dǎo)體材料主體302、介電層304、多個觸點(diǎn)306、具有第一部分3081和第二部分3082的導(dǎo)電指狀物308、第一匯流條310和第二匯流條312以及一個或多個互連點(diǎn)314,類似于前述實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,導(dǎo)電指狀物308的‘混合’設(shè)計(jì)是不同的,除了第二部分3082之外,所述導(dǎo)電指狀物還具有兩個第一部分3081a、3081b。兩個第一部分
3081a、3081b定位于導(dǎo)電指狀物308的第二部分3082的相對端處,并且每個第一部分覆蓋相應(yīng)的一組多個觸點(diǎn)306并且電連接至所述一組多個觸點(diǎn)。第二部分3082基本上穿過介電層
304。第二部分3082通過沉積燒穿糊料來形成,所述糊料被燒制以使第二部分3082基本上穿過介電層304。
[0120] 在此實(shí)施例中,金屬化結(jié)構(gòu)可以再次利用圖16的上述觀察結(jié)果。第一部分3081a、3081b和第二部分3082的配置使得每個第一部分3081a、3081b的電導(dǎo)率高于第二部分3082的電導(dǎo)率。所述布置認(rèn)識到,位于導(dǎo)電指狀物308的中點(diǎn)附近的電阻損耗較低或可忽略不計(jì)的第二部分3082可以容許較低電導(dǎo)率(較高電阻)電阻,但分別位于第一匯流條310和第二匯流條312附近的電阻損耗更顯著的每個第一部分3081a、3081b應(yīng)具有較高電導(dǎo)率(較低電阻),以確保合適的太陽能電池單元性能。
[0121] 指狀物308的布置同樣可以更好地利用材料,并且可以節(jié)省成本。例如,在一些實(shí)施例中,第一部分3081a、3081b包括銀,所述銀相對于其它金屬具有相對高的電導(dǎo)率。然后,第二部分3082由如銅、錫、錫合金、鋁或鋁/銀合金等較低電導(dǎo)率金屬制成。舉例來說,圖12和13的太陽能電池單元中的金屬化布置可以應(yīng)用于PERC或TOPCon太陽能電池單元。[0122] 在替代性實(shí)施例中,無論對于PERC還是TOPCon,都不排除使用全銀印刷金屬化布置。例如,即使通過使用全銀,也可以通過在較低電導(dǎo)率區(qū)域處使用減少的金屬沉積(降低的金屬厚度/高度)來節(jié)省成本。因此,通常,除了第一部分和第二部分由不同金屬材料形成之外或者作為第一部分和第二部分由不同金屬材料形成的替代方案,根據(jù)本公開的混合導(dǎo)電指狀物布置可以包含具有不同厚度/高度的第一部分和第二部分。[0123] 圖14和15示出了全銀印刷金屬化布置的實(shí)例,其中提供了太陽能電池單元400,所述太陽能電池單元包含半導(dǎo)體材料主體402、介電層404、多個觸點(diǎn)406、具有第一部分4081a、4081b和第二部分4082的導(dǎo)電指狀物408、第一匯流條410和第二匯流條412以及互連點(diǎn)414,類似于前述實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,位于導(dǎo)電指狀物408的中點(diǎn)附近的電阻損耗較低或可忽略不計(jì)的燒穿第二部分4082具有減少的金屬沉積(例如,5至10微米),第二部分4082的高度因此低于第一部分4081a、4081b的高度(請注意,圖15和其它圖中的各層的厚度不一定按比例繪制)。在導(dǎo)電指狀物408中,高電阻端區(qū)域(第一部分4081a、4081b)中的銀沉積可以是標(biāo)準(zhǔn)沉積(例如,16微米)。
[0124] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,導(dǎo)電指狀物的第一部分和第二部分的此類不同幾何結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于其它實(shí)施例,并且不一定應(yīng)用于跨導(dǎo)電指狀物具有單一材料的實(shí)施例。[0125] 作為一組非限制性實(shí)例,可以應(yīng)用于不同類型的太陽能電池單元的金屬化方案/結(jié)構(gòu)示出于下表4和5中,所述太陽能電池單元具有包含如上所述的混合導(dǎo)電指狀物的金屬化結(jié)構(gòu),并且所述金屬化方案/結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)所描述的優(yōu)點(diǎn)中的一個或多個優(yōu)點(diǎn)。表4呈現(xiàn)了可以僅用兩個印刷步驟進(jìn)行的金屬化方案,并且表5呈現(xiàn)了可以僅用三個印刷步驟進(jìn)行的金屬化方案。在這些表中,盡管匯流條被示出為具有與互連點(diǎn)(接片)相對應(yīng)的金屬化,但是匯流條的金屬化可以可替代地對應(yīng)于觸點(diǎn)中的任何一個觸點(diǎn)、或?qū)щ娭笭钗锏牡谝徊糠只虻诙糠?,并且還可以采用匯流條的‘混合’設(shè)計(jì),例如,與以上關(guān)于圖11的討論一致。另外,在表5中,除了針對互連點(diǎn)(接片)標(biāo)識的材料之外,其它選項(xiàng)包含使用可焊接糊料(如銅基糊料)或?qū)щ娬澈蟿?,并且無論是否采取三個或更多個印刷步驟。在僅使用兩個印刷步驟進(jìn)行金屬化方案的情況下,將認(rèn)識到,在每個表格行內(nèi)僅可以選擇兩種不同類型的金屬材料及其相關(guān)聯(lián)的沉積方法(例如,F(xiàn)T/NFT)來形成所有不同的特征(即,觸點(diǎn)/第一指狀物部分/第二指狀物部分/匯流條/互連點(diǎn)),并且在僅使用三個印刷步驟進(jìn)行金屬化方案的情況下,將認(rèn)識到,僅可以選擇三種不同類型的金屬材料及其相關(guān)聯(lián)的沉積方法來形成不同的特征。[0126][0127] 表4?使用混合導(dǎo)電指狀物的雙印刷步驟。具有最高電導(dǎo)率的第一部分或第二部分最靠近匯流條。[0128][0129] 表5?使用混合導(dǎo)電指狀物混合指狀物的三印刷步驟。具有最高電導(dǎo)率的部分最靠近匯流條。[0130] 在一些實(shí)施例中,可以提供根據(jù)如以上所討論的太陽能電池單元配置的太陽能電池單元,但是不一定使用例如燒穿印刷步驟來形成所述多個觸點(diǎn)或?qū)щ娭笭钗锏牡诙糠?。將認(rèn)識到,在使用除了燒穿印刷之外的技術(shù)的情況下,可以實(shí)現(xiàn)如上所述的優(yōu)點(diǎn),如減少銀消耗。[0131] 實(shí)驗(yàn)實(shí)例[0132] 根據(jù)本公開的PERC太陽能電池單元是通過金屬化制造的,所述金屬化在太陽能電池單元的光接收表面處包含多個燒穿(FT)觸點(diǎn)(虛線)以及導(dǎo)電指狀物和匯流條的非燒穿(NFT)‘H圖案’,所述導(dǎo)電指狀物覆蓋匯流條并且將所述匯流條電連接至所述多個觸點(diǎn)。太陽能電池單元是通過四個不同區(qū)域制造的,每個區(qū)域在光接收表面處具有不同的相應(yīng)百分比的金屬/硅界面面積。不同的金屬/硅界面面積通過在每個區(qū)域處采用不同數(shù)量的虛線和虛線間的間距來實(shí)現(xiàn),如表6所示。[0133]太陽能電池單元的區(qū)域 觸點(diǎn)之間的間距(虛線)(FT) 金屬/硅界面面積
區(qū)域1 1550μm 0.5%
區(qū)域2 775.4μm 1.0%
區(qū)域3 517μm 1.5%
區(qū)域4 387.7μm 2.0%
[0134] 表6?太陽能電池單元的不同區(qū)域的金屬/硅界面面積[0135] 還制造了PERC太陽能電池單元作為對照,對照太陽能電池單元具有傳統(tǒng)的金屬化方案,其具有對應(yīng)‘H圖案’中的燒穿(FT)導(dǎo)電指狀物和匯流條,因此具有顯著更高的金屬/硅界面面積(指狀物區(qū)域中大約3%)。[0136] 使用光致發(fā)光(PL)成像,確定每個區(qū)域處的開路電壓(OC)并且與對照進(jìn)行比較,結(jié)果表示在圖17中。如從圖17中可以看出,與對照相比,金屬/硅界面面積為0.5%、1%、1.5%和2%的電池單元的區(qū)域在OC方面具有顯著改善??梢钥吹絆C的增益為至多6.3m或甚至更高。結(jié)果證實(shí),約2.5%或2%或更低的金屬化至太陽能電池單元接觸面積對于增加OC可能是非常有利的,其中在此實(shí)例中最大增益在約1%接觸面積處。然而,應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)金屬化至太陽能電池單元接觸面積極低時,由于接觸電阻的增加、較低的填充因子和/或較低的短路電流密度(JSC),可以優(yōu)選采用至少0.5%,例如0.5%至2%、或1%至2%、或0.5%至
1.5%的金屬/硅界面面積。
[0137] 通常,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,在不脫離本公開的一般寬范圍的情況下,可以對上述實(shí)施例進(jìn)行多種變化和/或修改。因此,本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)被視為在所有方面都是說明性而非限制性的。
聲明:
“硅太陽能電池單元的金屬化” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)