[發(fā)明專利]用于制備MWT硅太陽能電池的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280012658.3
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103415931A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·W·杭;G·勞迪辛奧;J·M·奧列克辛;J·K·帕森斯;R·S·沃特
• 申請（專利權(quán)）人: E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01B1/16
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 朱黎明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制備具有n型硅基板的MWT（金屬穿孔卷繞）硅太陽能電池的方法。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的MWT硅太陽能電池。

背景技術(shù)

當(dāng)前生產(chǎn)的大部分太陽能電池均基于結(jié)晶硅。

具有p型（p摻雜）硅基板的常規(guī)太陽能電池在其正面上具有n型擴(kuò)散層形式的n型（n摻雜）發(fā)射器。此類常規(guī)的硅太陽能電池結(jié)構(gòu)使用負(fù)極來接觸電池的正面或光照面、以及背面上的正極。眾所周知，在半導(dǎo)體主體的p-n結(jié)上入射的適當(dāng)波長的輻射用作在該主體中產(chǎn)生電子-空穴對的外部能源。存在于p-n結(jié)處的電勢差會導(dǎo)致空穴和電子以相反的方向跨過該結(jié)移動(dòng)，從而產(chǎn)生能夠向外部電路傳送電力的電流。大部分太陽能電池為金屬化的硅片形式，即設(shè)有導(dǎo)電的金屬觸點(diǎn)。通常，正面金屬化為所謂的H圖案的形式，即銀網(wǎng)格陰極的形式，其包含細(xì)的平行指狀線（收集器線）以及使指狀線成直角相交的匯流條，而背面金屬化是與銀或銀/鋁匯流條或插片電連接的鋁陽極。從正面匯流條以及背面匯流條或插片收集光電流。

作為另外一種選擇，具有n型硅基板的反向太陽能電池結(jié)構(gòu)也是已知的。此類電池在正面上具有帶正極的正面p型硅表面（正面p型發(fā)射器），并且具有負(fù)極以接觸電池的背面。由于n摻雜硅中的電子重組速度降低，因此與具有p型硅基板的太陽能電池相比較，具有n型硅基板的太陽能電池（n型硅太陽能電池）理論上可產(chǎn)生至多1%的絕對效率增益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及用于制備具有n型硅基板的MWT硅太陽能電池的方法。該方法包括以下步驟：

(1)提供n型硅片，所述硅片具有(i)在所述晶片的正面和背面之間形成通路的空穴、(ii)在空穴的整個(gè)正面和內(nèi)側(cè)之上延伸的p型發(fā)射器、(iii)略過空穴的內(nèi)側(cè)的在正面上的ARC層、和(iv)呈底部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線形式的正面金屬化，所述底部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線不與空穴的內(nèi)側(cè)接觸，

(2)將導(dǎo)電金屬漿料施用到所述底部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線之上并施用到硅片的空穴以形成連續(xù)的金屬化，所述連續(xù)的金屬化包括頂部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線和空穴的內(nèi)側(cè)的金屬化，

(3)干燥所施用的導(dǎo)電金屬漿料，以及

(4)焙燒干燥的導(dǎo)電金屬漿料，從而使晶片達(dá)到700至900℃的峰值溫度，

其中頂部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線疊加在底部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線上，

其中導(dǎo)電金屬漿料不具有燒透能力或僅具有較差的燒透能力并且包含：(a)至少一種選自銀、銅和鎳的粒狀導(dǎo)電金屬，以及(b)有機(jī)載體。相應(yīng)地，本發(fā)明還涉及如此制備的MWT硅太陽能電池。

具體實(shí)施方式

本文所用術(shù)語“連續(xù)的金屬化”是指頂部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線和空穴的內(nèi)側(cè)的金屬化形成一個(gè)連續(xù)的，或換句話講不間斷的實(shí)體，并且因此頂部組的細(xì)的導(dǎo)電金屬收集器線與空穴的內(nèi)側(cè)的金屬化直接電接觸。

MWT硅太陽能電池為硅太陽能電池的例子，它們具有與“背景技術(shù)”中所述硅太陽能電池不同的另一種電池設(shè)計(jì)。MWT硅太陽能電池是技術(shù)人員所熟知的（參見例如網(wǎng)站“http://www.sollandsolar.com/IManager/Content/4680/qfl7/mt1537/mi30994/m?u1254913665/mv2341”和可從該網(wǎng)站下載的傳單“Preliminary?Datasheet?Sunweb”以及F.Clement等人的“Industrially?feasible?multi-crystalline?metal?wrap?through(MWT)silicon?solar?cells?exceeding16%efficiency”，SolarEnergy?Materials?&?Solar?Cells93(2009)，第1051-1055頁）。MWT硅太陽能電池代表一種特殊類型的硅太陽能電池；它們是背面觸點(diǎn)電池，允許它們比標(biāo)準(zhǔn)的硅太陽能電池進(jìn)行較少的正面遮蔽。

正如上文所述的標(biāo)準(zhǔn)硅太陽能電池的情況一樣，MWT硅太陽能電池可制備為具有p型硅基板的MWT硅太陽能電池，或作為另外一種選擇，制備為具有n型硅基板的MWT硅太陽能電池。