[發(fā)明專利]用于太陽能電池制作的金屬化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010225947.4
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102332484A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 哈特穆特·納斯鮑墨爾
• 申請（專利權(quán)）人: 雷納有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/05;H01L31/0224
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造太陽能電池的金屬化方法。?

背景技術(shù)

在制造太陽能電池時(shí)的太陽能電池基底的金屬化(鍍金屬)工藝的一個首要考慮是成本問題。在太陽能電池的工業(yè)生產(chǎn)中，通常在太陽能電池的光接收表面上，用諸如絲網(wǎng)印刷、凹版印刷或滾筒印刷的印刷方法，覆上特殊的金屬糊料。由于金屬糊料的特性和各種印刷方法對工藝系統(tǒng)的種種限制，所印刷的元件的尺寸，尤其是金屬電極指形部或線(匯流排連接線)的尺寸無法小至所希望的范圍。另外，在涂覆處理時(shí)，先利用光刻法(photolithographic)加上具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)的掩膜。利用這些方法，不但可以減少金屬化表面的需要，而且在工業(yè)生產(chǎn)時(shí)可以降低生產(chǎn)成本。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種制造太陽能電池的金屬化方法，該方法能夠降低成本和減少所需的金屬化面積。?

本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案。?

本發(fā)明的另一個目的，是提供能夠以較低的成本制造的太陽能電池。本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)了該目的太陽能電池。?

本發(fā)明還提供了其他相關(guān)的技術(shù)方案。?

根據(jù)本發(fā)明的一種方法包括把含摻雜物的介質(zhì)涂覆在一個太陽能電池基底上將要進(jìn)行金屬化處理的部分上。在此所述含摻雜物的介質(zhì)不一定僅限于被涂覆在太陽能電池基底的將要進(jìn)行金屬化處理的部分上，而是也可以被涂覆在其他部分上，尤其是能夠在太陽能電池基板的一面上進(jìn)行平坦的涂層處理。另外，在太陽能電池基板的將要進(jìn)行金屬化處理的部分需要進(jìn)行局部加熱處理，以便將含摻雜物的介質(zhì)中的摻雜物局部擴(kuò)散到太陽能電池基板內(nèi)，然后在局部摻雜物擴(kuò)散處進(jìn)行金屬的電淀積處理，并將該處用作電淀積的一個電極。?

含摻雜物的介質(zhì)中的摻雜物在太陽能電池基板內(nèi)的擴(kuò)散過程取決于溫度。一般采用的摻雜物，尤其是硼或磷或這些元素的混合物，其擴(kuò)散速度隨溫度的上升而增加。因此，可以局部地加熱局部摻雜物，而進(jìn)行摻雜處理，而在周圍由于溫度顯著較低而不會有顯著量的摻雜物進(jìn)入太陽能電池基板內(nèi)。局部加熱可借助例如局部設(shè)置的電加熱線來實(shí)現(xiàn)。局部加熱也可以借助激光實(shí)現(xiàn)。對太?陽能電池基板進(jìn)行這類局部加熱以在其中局部擴(kuò)散摻雜物的方法，在歐洲專利EP?1738402B1中有一個結(jié)合發(fā)射極結(jié)構(gòu)的說明。?

根據(jù)本發(fā)明，含摻雜物的介質(zhì)的摻雜物濃度，與局部加熱的溫度(即該處產(chǎn)生的溫度)，需要被適當(dāng)選擇，從而是摻雜物的局部滲入能夠達(dá)到所需的范圍。在此，摻雜物的滲入按照下述選擇：在太陽能電池基板將要進(jìn)行金屬化處理的部位，即進(jìn)行局部摻雜物擴(kuò)散的部位，提供高的摻雜物濃度，從而使該部位能夠在隨后的電淀積處理中能夠被作為電極。在此，優(yōu)選的是采用與通常采用的高摻雜發(fā)射極結(jié)構(gòu)相同的摻雜物濃度。?

利用局部加熱，尤其是采用激光技術(shù)，能夠以較低成本形成較細(xì)致的摻雜結(jié)構(gòu)。隨后的金屬或合金的電淀積處理的成本比諸如汽相淀積法的成本更低。因此，利用本發(fā)明的方法，可以用更低的成本形成非常細(xì)致的金屬化結(jié)構(gòu)，從而以更低的成本進(jìn)行對太陽能電池的金屬化加工，并減少對表面電鍍的需求。?

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，摻雜物的局部擴(kuò)散處理是額外進(jìn)行的稀薄的發(fā)射極擴(kuò)散處理，與含摻雜物的介質(zhì)的摻雜物類型(p型或n型)相同的摻雜物，以一個較低的濃度，在至少將要金屬化的范圍里被擴(kuò)散。利用這種稀薄的發(fā)射極擴(kuò)散處理，能夠與將要金屬化處理處的摻雜物局部擴(kuò)散處理一起，形成一個兩級式發(fā)射極(通常稱之為選擇性發(fā)射極)。該稀薄的發(fā)射極擴(kuò)散過程，根據(jù)摻雜物的滲入而定，例如在太陽能電池基板的整個正面(即工作時(shí)的光照射面)根據(jù)摻雜物的滲入而定。另外，太陽能電池基板的表面有可能暴露于稀薄的發(fā)射極擴(kuò)散。而稀薄發(fā)射極擴(kuò)散處理，原則上可以在摻雜物局部擴(kuò)散處理之前或之后進(jìn)行。然而，優(yōu)選的摻雜物局部擴(kuò)散處理是根據(jù)上述的稀薄發(fā)射極擴(kuò)散。?

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，利用激光進(jìn)行局部加熱；以此方式，加熱時(shí)能夠比較方便地限定將要進(jìn)行金屬化處理的部位。在此采用激光的優(yōu)選方案中，激光光束的操作在一溶液中進(jìn)行。換言之，激光光束由于溶液與鄰接處之間的界面的全反射，而在溶液內(nèi)工作。?

更為優(yōu)選的是，使用含有摻雜物的溶液作為含摻雜物的介質(zhì)，且用激光光束在含摻雜物的溶液中進(jìn)行操作。此外，借助該方法，能夠確保在將要金屬化處理部位的局部加熱時(shí)，始終存在有所需數(shù)量的摻雜物。?