[發明專利]使用金屬漿料金屬化的正面觸點太陽能電池制造

無效

• 申請號: 201210059105.5
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102683438A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 詹姆斯·M·吉;查爾斯·F·蓋伊
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明一般涉及光伏電池的制造。

背景技術

太陽能電池是將陽光直接轉換成電能的光伏裝置。最常見的太陽能電池材料是硅，硅處于單晶或者多晶硅襯底的形式，有時稱為晶片。因為形成硅基太陽能電池以產生電力的攤余成本(amortized?cost)高于使用傳統方法產生電力的成本，所以已經努力降低形成太陽能電池的成本。

諸如晶體硅太陽能電池的常規硅太陽能電池使用用于前表面電流收集和用于后表面接觸區域的金屬基觸點結構。金屬觸點結構連同襯底形成歐姆接觸。金屬觸點結構和襯底之間的接觸電阻率總是期望較低以維持太陽能電池裝置的良好的電氣性能。還期望在金屬觸點和襯底的界面處低的電荷復合損失，以維持太陽能電池高的轉換效率。

因而，需要一種形成金屬觸點結構的改進方法，該金屬觸點結構形成在襯底的表面上以形成具有期望電氣性能的太陽能電池。

發明內容

本發明的實施例想到使用新穎方法形成太陽能電池裝置的金屬觸點結構來形成高效太陽能電池。在一個實施例中，太陽能電池裝置包括：襯底，其包括摻雜半導體材料；形成在襯底上的表面，表面具有第二摻雜半導體層，第二摻雜半導體層具有與第一摻雜半導體材料相反的導電類型；電介質層，其設置在襯底的表面上；金屬觸點結構，其形成在電介質層中并具有第一預定橫截面面積；以及金屬線，其形成在金屬觸點結構上并具有第二預定橫截面面積，其中，第二預定橫截面面積大于第一預定橫截面面積。

在另一實施例中，一種用于制造用于太陽能電池裝置的金屬觸點結構的方法，包括：提供上面設置有電介質層的襯底；在電介質層上選擇性地設置觸點金屬漿料；對設置在電介質層上的觸點金屬漿料進行燒制，以蝕穿電介質層，在電介質層中形成觸點開口；在觸點開口中形成金屬觸點結構，觸點開口在燒制處理過程中形成于由觸點金屬漿料蝕穿的電介質層中；并且在形成在電介質層中的觸點結構上選擇性地設置金屬線。

在又一實施例中，一種用于制造用于太陽能電池裝置的金屬觸點結構的方法，包括：提供上面設置有電介質層的襯底；在電介質層中執行觸點開口處理，以在電介質層中選擇性地形成多個觸點開口；在形成在電介質層中的觸點開口中設置金屬觸點，其中，金屬觸點包括連接到下部的頂部，其中，金屬觸點的頂部具有比形成在觸點開口內的金屬觸點的下部的第二預定尺寸大的第一預定尺寸。

附圖說明

以本發明的上述特征能被詳細理解的方式，通過參照實施例可以更具體地描述以上簡要概括的本發明，一些實施例在附圖中圖示：

圖1圖示可以與本發明的實施例結合使用以形成多層期望圖案的系統的示意等距視圖。

圖2圖示根據本發明一個實施例的圖3A中的系統的示意頂部平面視圖。

圖3圖示根據本發明的一個實施例使太陽能電池金屬化的方法的流程圖。

圖4A-4D圖示在根據本發明的一個實施例的序列的不同階段太陽能電池的示意橫截面視圖。

圖5圖示根據本發明的另一實施例使太陽能電池金屬化的方法的流程圖；以及

圖6A-6C圖示在根據本發明的一個實施例的序列的不同階段太陽能電池的示意橫截面視圖。

為了清楚，已經盡可能使用相同的參考標號來指示附圖當中相同的元件。可以想到，一個實施例的特征可以結合在其他實施例中，而不需要另外詳述。

具體實施方式

本發明的實施例是關于使用形成太陽能電池裝置的金屬觸點結構的方法來形成高效太陽能電池。通過維持形成到硅襯底上的金屬觸點之間的最小接觸面積以實現低的接觸電阻率和低的復合損失來獲得高效太陽能電池。在一個實施例中，該方法包括沉積用來限定太陽能電池裝置的活性區域和/或觸點結構的電介質材料。可以使用各種技術來形成太陽能電池的活性區域和/或觸點結構。可以從本發明受益的太陽能電池襯底(例如，圖1-2、4和6中的襯底150)包括包含有機材料、單晶硅、多晶硅、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、銅銦鎵硒(CIGS)、銅銦硒(CuInSe₂)、磷化鎵銦(GaInP₂)的襯底，以及用來將陽光轉換成電力的諸如GaInP/GaAs/Ge或者ZnSe/GaAs/Ge襯底的異質結電池。