[發(fā)明專利]太陽能電池絲網印刷組合物、太陽能電池以及制造金屬化結構的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210519624.5
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103146248A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: H.哈恩;M.庫澤;C.科克
• 申請（專利權）人: 太陽世界創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: C09D11/02
• 分類號: C09D11/02;H01L31/04;H01L31/18;H01L31/0224;H01B1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

相關申請案的交叉參考?

本申請案主張基于2011年12月6日提出申請的德國專利申請案第102011?056?087.4號的優(yōu)先權，所述德國專利申請案以引用方式全文并入本文中。?

技術領域

本發(fā)明的各種實施例涉及一種太陽能電池絲網印刷組合物、一種太陽能電池、以及一種制造金屬化結構的方法。?

背景技術

為制造太陽能電池的背側金屬化（backside?metallization），通常通過絲網印刷來將背側鋁膏（aluminum?backside?paste）印刷至太陽能電池的背側上，并隨后對上面印刷有背側鋁膏的太陽能電池加熱。為避免由于背側膏的鋁的熱膨脹系數(shù)不同于太陽能電池的半導體材料的熱膨脹系數(shù)而使太陽能電池在加熱之后的冷卻過程中彎曲，所述背側鋁膏是高度多孔性的。背側鋁膏的多孔性（即使在印刷及加熱之后）具有進一步削弱鋁在任何情形中原本已較差的機械特性的效果，因此，例如鋁的低的屈服應力（yield?stress）會進一步降低。?

由于背側鋁膏（或由此種膏組成的層）的機械特性差，因此即使電池連接件（cell?connector）與多孔鋁層本身之間的連接是非常穩(wěn)定的，位于已印刷有此種傳統(tǒng)背側鋁膏的鋁層上的典型電池連接件或導線的許多直接連接技術也會失效，這是因為所印刷的鋁層自身內部以內聚方式撕裂。?

因此，當使用傳統(tǒng)的背側鋁膏時，將無法通過印刷工藝將機械穩(wěn)定的鋁層涂覆至太陽能電池，這是因為傳統(tǒng)的背側鋁膏會導致太陽能電池在冷卻期間過度彎曲或破裂，或者由于其多孔性而具有差的機械特性，而機械特性對防止機械應力而言是必要的。?

因此，為在太陽能電池的背側上建立電性接觸，通常在太陽能電池的背側上印刷含銀的母線（busbar）。然而，銀是昂貴的（而且，可預期在未來銀的價格將上漲并發(fā)生短缺），此外，在其中印刷有含銀母線的區(qū)域中無法形成背側電場（背面電場（back?surface?field；BSF））。此會導致太陽能電池的效率降低。即使所印刷者被稱為軟焊盤而非連續(xù)的母線，也無法完全避免使用銀的需求，且無法以此種方式提供連續(xù)的背面電場。?

DE10?2009?034?594?A1公開了一種制造具有全區(qū)域合金化背側金屬化（full-area,alloyed?backside?metallization）的結晶硅太陽能電池的方法。根據(jù)DE102009034594A1，在太陽能電池的整個背側上濺射或氣相沉積薄的鋁層。隨后，使用銀或銀-鋁膏來印刷背側母線，之后，用較厚的絲網印刷鋁膏層來印刷位于各含銀母線之間的區(qū)域。此種方法具有如下缺點：由于對銀的需求以及涂覆薄的鋁層的方法步驟所需的花費，其成本高昂。?

發(fā)明內容

在本發(fā)明的各種實施例中，提供一種太陽能電池絲網印刷組合物，所述太陽能電池絲網印刷組合物包含：鋁；以及硅；硅的質量百分比處于硅與鋁的質量百分比之和的約5%至約95%的范圍。?

附圖說明

在附圖中，在所有不同的視圖中，相同的參考字符通常指代相同的部件。各附圖未必按比例繪制，而是通常著重于例示本發(fā)明的原理。在以下說明中，參照以下附圖闡述本發(fā)明的各種實施例，在附圖中：?

圖1顯示電池的背側的掃描電子顯微照片（scanning?electron?micrograph；SEM），所述電池已印刷有傳統(tǒng)的背側鋁膏；?

圖2是顯示用于將電池連接件拉離太陽能電池表面的拉離力（pulling-off?force）的變化的圖表，所述表面被部分地印刷有傳統(tǒng)的背側鋁膏，且整個表面上濺射有鎳；?

圖3顯示已自太陽能電池撕離的電池連接件的掃描電子顯微照片（SEM），所述太陽能電池已涂覆有傳統(tǒng)的背側鋁膏；?

圖4為顯示圖3所示電池連接件的詳細視圖的掃描電子顯微照片（SEM）；?

圖5顯示鋁-硅相的圖表；?

圖6顯示根據(jù)各種實施例的太陽能電池絲網印刷組合物的示意性微結構；?

圖7顯示根據(jù)各種實施例的用于涂覆太陽能電池的方法的流程圖；?

圖8A顯示示意性太陽能電池基板；?

圖8B至圖8D顯示根據(jù)各種實施例的示意性太陽能電池基板；?

圖9A及圖9B顯示根據(jù)各種實施例的示意性太陽能電池基板；?

圖10顯示根據(jù)各種實施例的具有涂層的太陽能電池基板的光學顯微照片；?

圖11A至圖11C顯示根據(jù)各種實施例的具有涂層的太陽能電池基板的光學顯微照片；以及?