[發明專利]半導體晶片太陽能電池、太陽能模塊及其制造方法

有效

• 申請號: 201310011805.1
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103208548B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: A·美特;M·霍夫曼;J·切斯拉克;H-C·普勞依基特
• 申請（專利權）人: 韓華Q.CEllS有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 肖冰濱,南毅寧

1.一種半導體晶片太陽能電池(10)，具有表面鈍化的背面，所述半導體晶片太陽能電池包括由半導體材料制成的半導體晶片(12)，所述半導體晶片(12)具有：設置成用于光入射的正面(11)和背面，所述背面具有背面表面，所述背面表面通過介電的鈍化層(14)表面鈍化，其中在該鈍化層(14)上設置包括燒結的金屬顆粒的背面金屬電極結構(16)，該背面金屬電極結構(16)通過多個局部的接觸區域(19)與該半導體晶片(12)的半導體材料電接通，該接觸區域(19)構造成該鈍化層(14)的開口并占據小于背面表面的5％，其特征在于:

在該背面金屬電極結構(16)設置保護層(18)，該背面金屬電極結構(16)具有電池連接件接通部段，該保護層(18)為電池連接件接通部段留出空隙；以及

該保護層(18)的熱膨脹系數與該背面金屬電極結構(16)的熱膨脹系數處于相同的范圍；

其中，該保護層(18)的熱膨脹系數與該背面金屬電極結構(16)的熱膨脹系數處2×10^-6/K至20×10^-6/K的范圍內。

2.根據權利要求1所述的半導體晶片太陽能電池(10)，該接觸區域(19)構造成該鈍化層(14)的開口并占據小于背面表面的2％。

3.根據權利要求1所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)的厚度在2至20μm的范圍內。

4.根據權利要求3所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)的厚度在5至10μm的范圍內。

5.根據權利要求1所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)的熱膨脹系數與該背面金屬電極結構(16)的熱膨脹系數處于5×10^-6/K至15×10^-6/K的范圍內。

6.根據權利要求1-4中任何一項權利要求所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)構造成層疊。

7.根據權利要求1-4中任何一項權利要求所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)包括這樣的材料，所述材料選自包括熱固塑料、聚酰胺、聚鄰苯二甲酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙稀、聚醚酰亞胺、硫化聚苯醚、聚醚酮、聚酰亞胺和它們的組合的組。

8.根據權利要求1-4任何一項權利要求所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)包括選自包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺6和其組合的組中的材料。

9.根據權利要求1-4中任何一項權利要求所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，該保護層(18)包含玻璃纖維和/或碳纖維。

10.根據權利要求9所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，玻璃纖維和/或碳纖維的比例相對于該保護層(18)的所有材料為最高80％體積百分比。

11.根據權利要求10所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，玻璃纖維和/或碳纖維的比例相對于該保護層(18)的所有材料為30％至60％體積百分比。

12.根據權利要求1-4中任何一項所述的半導體晶片太陽能電池(10)，其特征在于，保護層(18)具有硬化的聚合物。

13.一種太陽能模塊，具有正面包封層、多個相互電連接的根據權利要求1至12中任一項權利要求所述的半導體晶片太陽能電池和背面包封結構。

14.根據權利要求13所述的太陽能模塊，其特征在于，該背面包封結構具有背面包封元件和嵌入聚合物，所述嵌入聚合物設置在該背面包封元件和該保護層之間并選自包括乙烯-醋酸乙烯酯、硅橡膠、聚乙烯丁醛、聚氨酯或聚丙烯酸酯的組。